divendres, 27 de febrer del 2015

La flexibilitat de les xarxes elèctriques

A mesura que el concepte de seguretat energètica creix en importància, també ho fa la necessitat de gestionar la flexibilitat de la xarxa a Europa. És per això que les inversions tecnològiques per crear una infraestructura de xarxa flexible s'han convertit en crucials per mantenir l'estabilitat de la xarxa. La finalitat és evitar fallades a causa de sobrecàrregues pels elevats consums de l'Europa de l'Est i la demanda en stand-by per fonts d'energia renovables intermitents que estan creixent a Europa Occidental.

Països clau com Alemanya, Holanda i el Regne Unit ja han definit els marcs normatius per donar suport a la seguretat energètica a través de la gestió eficient de les xarxes elèctriques. No obstant això, altres països encara han d'elaborar una estratègia sòlida per integrar les grans quantitats d'energies renovables procedents de les xarxes.

Les xarxes elèctriques flexibles poden fer front als nivells més alts de l'energia renovable. No obstant això, el volum d'energia que poden gestionar aquestes xarxes depèn de la seva interconnexió amb altres xarxes. Conscient d'això, el mercat europeu està buscant millorar la interconnexió de la xarxa, així com també invertir en la capacitat de combustible flexible.

La Flexibilitat de les Xarxes Elèctriques
Les interconnexions ajuden a integrar els mercats regionals i augmentar la fiabilitat de les xarxes d'energia. Això és particularment important en els mercats d'electricitat distribuïts, cada vegada més, amb el suport de múltiples fonts de generació d'energia. També eliminen el cost de la construcció de noves centrals elèctriques, assegurant que l'excés d'energia generada per fonts d'energia renovables s'està recolzant i utilitzant amb eficàcia.

La Flexibilitat de les Xarxes Elèctriques
No obstant això, encara queda el problema de la distribució de costos. Per tant, és essencial que els proveïdors d'energia i usuaris finals tinguin la confiança d'incentius i polítiques de regulació sobre la infraestructura de xarxa. Iniciatives com pot ser l'assignació de costos i les bones polítiques, són també importants per a la seva integració amb èxit a la xarxa.

Al final però, la distribució dels operadors del sistema s'ha d'assegurar que els escenaris d'oferta i demanda es correlacionen positivament a través de més interconnexions. La responsabilitat d'integrar les fonts d'energia renovables a les xarxes de distribució, també es recolza en ells.

La Flexibilitat de les Xarxes Elèctriques
En aquest context, l'optimització de la xarxa elèctrica intel·ligent sembla ser el mitjà òptim per garantir que la generació d'energia descentralitzada tingui èxit.  Això permet la gestió eficient de l'energia per les empreses i els consumidors. També una millor prestació en el consum d'energia distribuïda. Aixímateix ajuda als proveïdors d'energia. Aquests estan constantment tractant de controlar el cost anivellat de generació d'electricitat a partir d'energies renovables per aconseguir la paritat de xarxa, reduir les emissions i disminuir l'energia generada a partir de combustibles fòssils.


Font: Electric Light Power

dijous, 26 de febrer del 2015

Com dimensionar un Sistema d'Alimentació Ininterrompuda

Entre altres usos, el més comú per un Sistema d'Alimentació Ininterrompuda (SAI), és el de subministrar energia als centres de processament de dades (CPD). L'elecció de la potència d'un sistema SAI estàtic, és una decisió que involucra a diversos elements, de manera que no es poden fer de forma independent a l'elecció de l'esquema de distribució que ha de donar servei a un centre de dades.

Els elements principals a considerar es poden resumir de la manera següent

  • Dos dels següents paràmetres de les càrregues que han de subministrar: potència activa, potència aparent o factor de potència
  • Tipus d'alimentació de càrrega (tensió, freqüència, nombre de fases)
  • Factor de càrrega coincidència
  • Temps necessari suport
  • Tipus de font d'alimentació de xarxa (tensió, freqüència, nombre de fases)


Energia
La característica fonamental dels equips de Tecnologia de la Informació (IT) és la forma d'ona i la seva fase com a conseqüència de la tecnologia de fonts commutades. Des d'aquestes fonts d'alimentació només es consumeix un corrent proper a la màxima amplitud de la forma d'ona típica, lluny de ser sinusoïdal (vegeu la figura 1)-

Donat el mateix valor eficaç, aquesta forma d'ona té la particularitat de tenir un factor de cresta molt més alt que la d'una ona sinusoïdal.

Els SAI estàtics han de poder subministrar aquest valor de corrent de pic, que s'indica normalment en les especificacions tècniques del producte, com el factor de cresta.

Com Dimensionar un Sistema d'Alimentació Ininterrompuda
Figura 1 - Formes d'ona de corrent típica de càrregues d'ordinadors en comparació amb una ona sinusoïdal (línia de punts) 

D'acord amb la norma EN 62040-3, el sistema no s'ha de reduir per càrregues no lineals normalitzades amb un factor de cresta inferior a tres (3:1)

De vegades la potència nominal d'un sistema UPS estàtica es confon amb termes com ara 'potència de commutació', 'potència de l'ordinador i la 'potència real'.

Aquestes expressions van ser probablement un intent de definir el model donats uns paràmetres del sistema d'alimentació en condicions en què les formes d'ona de tensió i corrent estan distorsionades, però cal tenir en compte que aquests paràmetres no tenen una definició normativa oficial i, per tant, no poden tenir cap correlació amb la potència aparent i potència activa nominal del sistema estàtic.

En conseqüència, no poden ser utilitzats per a la grandària d'un sistema UPS estàtica.

Pel que fa a la fase,  cal assenyalar que el factor de potència de les càrregues sota consideració és el més important i, per tant, s'han de prendre precaucions per especificar el dimensionament del SAI. Les càrregues d'ordinadors actuals tenen factors de potència d'entrada de fins a 0,9 (en el millor dels casos). No obstant això, s'adverteix que hi ha sistemes de SAI en el mercat que són capaços de subministrar energia sense reducció de potència, fins i tot, en aquest tipus de càrrega.

Si també es requereix que el sistema estàtic lliuri un elevat corrent de pic, com en el cas dels accessoris d'il·luminació amb bombetes fluorescents, això s'ha de tenir degudament en compte.

Els paràmetres són


  • IUPS - valor actual màxim del SAI
  • t UPS - Temps per al qual un SAI és autosuficient
  • Icàrrega - Intensitat de sobrecàrrega requerida per la càrrega
  • t de càrrega - T Temps de sobrecàrrega teòric requerida per la càrrega

La potència aparent requerida per dimensionar el SAI serà:

Com Dimensionar un Sistema d'Alimentació Ininterrompuda

Els valors típics de I UPS i t UPS poden variar des de valors actuals típics del 150% del valor nominal concorrent t durant un minut fins a un 200% per cada 100 ms sense xarxa elèctrica o per sistemes SAI no equipats amb by-pass.

El corrent d'entrada típic d'un aparell del tipus és igual a 6-8 vegades el corrent nominal, però a la pràctica només està limitat per la impedància del SAI i els conductors que comprenen la part de la xarxa de distribució afectada.

Autonomia


Com Dimensionar un Sistema d'Alimentació Ininterrompuda

L'autonomia està essencialment lligada al temps en què el centre de dades ha de ser capaç de garantir un funcionament continu, considerant que calgui fer una parada controlada (típicament 30-60 min).

Si el servei s'ha de garantir durant molt de temps (més o menys 60 a 90 min) com sol ser el cas. Una bona solució es basar-se en un generador rotatiu, el qual ha de proporcionar energia al sistema estàtic amb la implementació de procediments per garantir la reposició de combustible, si cal.




Font: Planificació i disseny d'un centre de dades // Electrical Power Infrastructure - EATON

dimecres, 25 de febrer del 2015

Emmagatzematge d'energia

​En teoria, l'emmagatzematge d'electricitat és un tema realment complex. Però la complexitat es pot reduir si es presenta l'opció correcta per a una aplicació en concret.

Emmagatzematge d'Energia

En investigar ​les opcions per a l'emmagatzematge d'electricitat, ​un​a ​de les ​ impressions més sorprenents​,​ és la complexitat d'aquest tema. Tant ​en la quantitat ​com en l'àmplia varietat de tipus d'emmagatzematge són ​ aspectes​ desconcertants.

Les opcions ​d'emmagatzematge poden ser ​d​e molt ​es​ ​formes​ ​diferents:

  • mecànics,
  • elèctrics,
  • ​químics,
  • electroquímics 

​També poden ser de petita escala, com en el cas de les bateries per a telèfons mòbils o gegant​s,​ igual ​que es fa en l'emmagatzematge d'energia ​amb aire comprimit en cav​itats de la terra.

Emmagatzematge d'Energia
Algunes tecnologies són adequades per a l'emmagatzematge a ​gran escala, mentre que ​ d'altres són més adequats per a aplicacions de menor escala. Van des de les formes tradicionals ​ja ​establertes, com ​és ​l'emmagatzematge ​amb la​ tecnologia de l'hidrogen, que encara és molt incipient. D'altra banda, varien significativament en termes d'eficiència. Un factor de complicació addicional és el nombre de variables que s'espera que canviïn en el futur. Entre aquests factors es troben les polítiques energètiques nacionals, el comportament del mercat de l'oferta i la demanda i els avenços tecnològics. Cadascuna d'aquestes variables ​permetrà afavorir ​o​ desfavorir a certs tipus d'emmagatzematge. ​Hi ha dos indicadors clau relacionats amb els preus ​que ​determinen la seva rendibilitat​:

  1. ​​El preu d'emmagatzematge
  2. El preu de l'electricitat.

A​quest últim és especialment difícil de predir, ja que depèn d'un gran nombre de paràmetres, afortunadament, aquesta àmplia gamma d'opcions es pot ​reduir per a​ models de negocis i ​canvis ​ polítics que es​ necessiten ​per ​decidir quina forma d'emmagatzematge ​és la millor opció, ja que només un petit nombre de tipus d'emmagatzematge són ​els adequats per a un propòsit determinat.

Emmagatzematge d'Energia
De fet, la varietat de casos d'ús és gairebé tan diversa com la gamma de tecnologies i, per tant, l'elecció de solucions d'emmagatzematge adequades és crucial. Per exemple, l'equilibri d'un​a xarxa de​ trans​port o xarxa de distribució​, requereix ​de form​es​ molt diferent​s​ d'emmagatzematge.

En conseqüència, per a la majoria de les aplicacions, els prenedors de decisions només pod​ran​ triar entre una gamma limitada de tecnologies,​ de manera que cal analitzar els respectius ​interessos econòmics i tècnics amb cura però afortunadament, no necessiten estudiar ​sobre la física de l'energia ​per prendre la decisió
​correcta.

Font: Siemens

Protecció de transformadors de distribució contra sobrecàrregues

La protecció del transformador d'una sobrecàrrega i/o curtcircuit s'aconsegueix, generalment, a través de la selecció adequada del dispositiu de protecció de sobrecorrent connectat en relació secundària.

L'article 450 de NEC, dóna valors específics del dispositiu de sobrecorrent primària i secundària que no ha de superar-se. Aquests varien depenent de l'accessibilitat del transformador a persones no qualificades i també de la impedància del transformador. El dispositiu de protecció més petit que permet un corrent nominal a plena càrrega del transformador, proporciona la millor protecció contra sobretensions.

Augmentar el valor de sobrecorrent secundària més enllà d'això, de vegades pot ser necessari, donades sobrecàrregues de curta durada o per una coordinació amb dispositius aigües avall.

Protecció de Transformadors de Distribució Contra Sobrecàrregues

La protecció contra curtcircuits implica la comparació de la corba, on s'identifiquen els límits que danyen el transformador segons la norma IEEE Std. C57.109-1993 amb la característica temps-corrent primària.

En general, la corba ha d'estar a la dreta i per sobre de la característica de dispositiu de sobrecorrent primari. Una altra limitació en el dispositiu de sobrecorrent primària és que ha de ser capaç de mantenir per transitoris i restabliments de servei donats per Inrush normalment, aquest valor és de 2,5 vegades.

Si el transformador és triangle-estrella, una fallada a terra al costat secundari del transformador es traduirà en només 57,7% del corrent de defecte primari trifàsic màxim, mentre que un debanat secundari, experimenta el corrent de defecte complet.

Això s'il·lustra a la Figura 2, així com el corol·lari per transformadors delta-delta.

Protecció de Transformadors de Distribució Contra Sobrecàrregues
Figura 2
Per tant, la característica s'ha desplaçat a un 57,7% del seu valor nominal per detectar falles secundàries de línies a terra. A més, la corba desplaçada té una altra corba, més conservadora tal com es mostra; aquesta és la corba freqüent de falla i s'aplica únicament per sobrecorrents secundaris de falles entre el secundari del transformador i la protecció contra sobrecàrregues secundaria, les quals no han de ser freqüents.

Altres aspectes addicionals, com ara alarmes de sobrecàrrega tèrmica / relés i Buchholz, també estan disponibles com a protecció de transformadors. Aquests, en general, s'especifiquen amb el propi transformador i poden proporcionar una excel·lent protecció. No obstant això, encara que s'instal·lin aquests dispositius, els relés de sobrecorrent primaris i secundaris han d'estar coordinats amb el transformador, tal com es descriu anteriorment.

La protecció diferencial per transformadors és molt eficaç per a les falles internes del transformador.
Si no es proporciona protecció diferencial, és la protecció principal per falles internes i operarà abans del limitador de corrent principal. En aquest cas, el limitador de corrent principal serveix com un dispositiu de protecció de suport per falles internes.


Font: Electrical Engineering

divendres, 20 de febrer del 2015

Rècord mundial d'ABB en línies d'alta tensió de corrent continu (HVDC)

L'empresa ABB, líder mundial en enginyeria elèctrica y automatització ha rebut l'encàrrec de fer una línia d'alta tensió de corrent continu (HVDC) entre Noruega i Dinamarca per augmentar la disponibilitat d'energia hidroelèctrica i eòlica renovable a la xarxa elèctrica de la regió. El nivell de tensió serà de 500 kV, que és un nou rècord en el transport de tensió mitjançant Voltage Source Converters (VSC). Els convertidors es basen en semiconductors que converteixen l'electricitat de corrent altern d'alta tensió en corrent continu, alhora que ofereix control en un disseny compacte. Les VSC cada vegada s'estan utilitzant més en aplicacions subterrànies i submarines, com la integració de les energies renovables de base en terra i també parcs eòlics d'alta mar, interconnexions entre continent i les illes, amb les plataformes de petroli, de gas a alta mar, alimentadors o feeders de les grans ciutats i les interconnexions transfrontereres.

Rècord Mundial d'ABB en Línies d'Alta Tensió de Corrent Continu (HVDC)

Aquest enllaç HVDC Light reforça la xarxa propietat del gestor norueg Statnett i el danès Energinet.dk i ajuda al equilibri de les càrregues entre el sistema basat en la potencia de generació hidroelèctrica de Noruega i la generació eòlica i tèrmica de Dinamarca.

ABB va ser pionera en la tecnologia HVDC i segueix innovant, ja que està en una posició única en la indústria amb in-house de fabricació de tots els components clau de HVDC, incloent semiconductors de potència, convertidors, transformadors convertidors i cables d'alta tensió.

Rècord Mundial d'ABB en Línies d'Alta Tensió de Corrent Continu (HVDC)

ABB ha lliurat quatre dels sistemes Skagerrak, amb Skagerrak 1 i 2 a la dècada de 1970, el Skagerrak 3 al 1993 i ara aquest últim projecte. El sistema s'estén per 240 quilòmetres i creua l'estret del Mar del Nord, proporcionant 1.700 megawatts de capacitat de transport. Per Skagerrak 4, ABB va subministrar 2 estacions de convertidor de tensió amb una potencia de 700 megawatts basats en la tecnologia HVDC Light ® de la companyia.


Rècord Mundial d'ABB en Línies d'Alta Tensió de Corrent Continu (HVDC)

El nou enllaç opera en mode bipolar amb l'enllaç de Skagerrak 3, que utilitza la tecnologia de línia clàssica commutant convertidor HVDC. Aquesta és la primera vegada que les dues tecnologies s'han connectat amb aquesta disposició de dipol.

Rècord Mundial d'ABB en Línies d'Alta Tensió de Corrent Continu (HVDC)

Es va utilitzar el sistema avançat de control de MACH d'ABB per la gestió dels diferents inversors de potència,  de manera que permet treballar amb les dues tecnologies. En el futur, l'ús de convertidors de 500 kV obrirà noves possibilitats, especialment quan es combina amb el cable extruït de 525 kV tipus HVDC d'ABB que ha llançat recentment. Aquest cable, te el rècord mundial, el qual duplica el flux de potència i amplia la gamma per permetre una major integració de les energies renovables distants, reflecteix el compromís d'ABB per liderar el desenvolupament i ús de la tecnologia HVDC. ABB va ser pionera en la tecnologia de transmissió HVDC fa 60 anys i ha estat guardonat amb prop de 100 projectes de HVDC, cosa que representa una capacitat total instal·lada de més de 120.000 megawatts i representa, aproximadament, la meitat de la base instal·lada a nivell mundial. ABB ha desenvolupat la tecnologia HVDC que va ser més utilitzada en la dècada dels 90, anomenada HVDC Light.


Bateries de liti-sofre

Les bateries de liti-sofre poden ser un pas més per propulsar els vehicles elèctrics a distàncies tres vegades superiors respecte les bateries de ió-liti que s'utilitzen avui.

Bateries Liti-Sofre
Pels vehicles elèctrics amb un abast de 500 km, les seves bateries haurien de emmagatzemar gairebé el doble de l'energia actual. Una possible solució són les bateries de liti-sofre, que emmagatzemen més electrons Kg, respecte de les bateries de ions de liti. D'altra banda, el sofre és extremadament abundant, relativament lleuger i barat, la qual cosa el fa potencialment atractiu pel seu ús en bateries noves.

Bateries Liti-Sofre
Malgrat els seus avantatges, les bateries de liti-sofre també presenten problemes que han obstaculitzat la seva realització pràctica. Un dels reptes als quals les bateries de liti-sofre s'enfronten, és que l'elèctrode que conté el sofre s'esgotí en cicles de càrrega i descàrrega llargs, cosa que avui no és possible. Això passa perquè el sofre es dissol en el líquid d'electròlit per formar molècules sulfuroses anomenades polisulfurs.

Ara els científics de la Universitat de Waterloo a Canadà i BASF ES a Alemanya diuen que la nanotecnologia pot ajudar a atrapar aquest sofre. La seva bateria conté nanòmetres de fulles de diòxid de manganès revestit amb sofre. El diòxid de manganès reacciona amb el sofre per generar uns compostos coneguts com a tiosulfat. Aquests, agafen un vincle químic amb polisulfurs, evitant que es filtri en l'electròlit.

Bateries Liti-Sofre


Bateries Liti-SofreLes bateries ideals per vehicles elèctrics necessiten 1.500 cicles de recàrrega. Aquesta nova bateria es pot recarregar en 2.000 cicles. Els científics ara estan investigant altres òxids per trobar el millor material que retingui el sofre. Aquestes bateries també podrien tenir aplicacions en l'electrònica mòbil.

Els científics van reportar les seves troballes en l'edició del 6 de gener de la revista Nature Communications, on es detalla la seva investigació a l'Associació Americana per a la conferència anual d'Avanç de la Ciència, el 14 de febrer a San José, Califòrnia.



Font: IEEE Spectrum

dijous, 19 de febrer del 2015

Internet per satèl·lit

OneWeb ha anunciat un nou concepte de constel·lació de satèl·lits per donar servei d'internet a alta velocitat i també telefonia en les zones on milers de milions de persones encara no hi tenen accés. OneWeb planeja llançar una xarxa de satèl·lits per oferir aquest accés assequible, a tot el món. Virgin Group i Qualcomm són els inversors inicials del que Richard Branson va dir que serà la via satèl·lit més gran del món.

Internet Per Satèl·lit
Aquesta serà una constel·lació de satèl·lits de baixa òrbita terrestre. El comunicat de premsa de OneWeb, es va referir als satèl·lits com a "micro satèl·lits de telecomunicacions de classe".
A més d'haver invertit en OneWeb, Virgin també serà el proveïdor del llançament de satèl·lits per al projecte a través de Virgin Galactic. Per arribar-hi, la idea és que el programa LauncherOne de Virgin Galactic permeti llançaments freqüents de satèl·lit.

Internet Per Satèl·lit
En una entrevista amb CNBC de Squawk Box, Branson, fundador de Virgin Group, va dir que el pla era fantàstic per Virgin Galactic, ja LauncherOne és "una forma molt eficient de posar satèl·lits a l'espai i molt més eficients que els grans coets del passat, en què és possible fer enlairaments cada tres o quatre hores. Branson també va dir a la CNBC que "Tenim la intenció de posar una sèrie inicial de 648 satèl·lits, i si això és un èxit, volem arribar a als 2.400".

Com ha de funcionar?
Internet Per Satèl·litAquesta flota de micro-satèl·lits, proporcionaria una baixa latència permetent l'accés a Internet d'alta velocitat directament als petits terminals d'usuari desplegats a tot el món. Amb aquest sistema, les xarxes dels operadors mòbils a nivell mundial podrien donar cobertura a zones rurals i remotes que històricament no han estat econòmicament viables per utilitzar xarxes terrestres.


Internet Per Satèl·litEls terminals OneWeb actuen com a cèl·lules petites, amb la capacitat de proporcionar accés a la zona dels voltants a través d'una connexió WiFi, LTE, 3G o una connexió 2G usant espectre amb llicència d'un soci operador. O només LTE o WiFi en l'espectre sense llicència. A més de proporcionar cobertura per a telèfons, ordinadors o tauletes, la xarxa de OneWeb també donaria un pas per l'accés electrònic d'emergència i de primera resposta per a situacions de desastre, camps de refugiats o altres àrees.



Font: PhysOrg

Drons i places de pàrquing

Si cal assistir a una reunió, no caldrà preocupar-se per si no es troba aparcament, això pot ser resolt gràcies a un dron volant per sobre del seu cotxe.

Pot passar algun temps abans d'aquesta meravellosa visió del futur arribi a passar, però Siemens està pensant conjuntament amb la Universitat de Massachusetts en el concepte de l'estudiant Dartmouth Amir Ehsani. Es tracta d'un projecte de tecnologia d'aparcament intel·ligent assistit amb drons. El treball va guanyar el concurs Mobilitat IDEA.

Drons i Places de Pàrquing


La idea és bastant simple: Un conjunt de quadcopters podria volar sobre zones urbanes d'aparcament per fer el seguiment dels espais disponibles. Quan algú condueix per la zona, els avions no tripulats podrien indicar al conductor - potser a través d'una aplicació mòbil o sistema de comunicacions a bord del vehicle, o volant per davant del cotxe - cap a on anar a aparcar.

Es pot pensar en els inconvenients que això pot ocasionar (gent que xoca contra la part del darrere dels autobusos mentre tracta de seguir els avions no tripulats, etc).

Després de tot, és cert que es difícil trobar aparcament, i encara que hi ha hagut un munt d'empreses que han arribat a desenvolupar sistemes que ho fan fàcil, ningú ha resolt el problema. Potser això és perquè s'està confiant en les dades de les bases de dades, en lloc de ser capaç de veure realment els espais oberts des del cel.

Drons i Places de Pàrquing

Siemens es va impressionar amb la idea Zonouz, que s'ha compromès a donar-li accés a un equip d'experts en R + D. La companyia també portarà a terme un taller d'innovació orientada la construcció d'un prototip com a primera sortida del seu projecte d'aparcament dron.

dimecres, 18 de febrer del 2015

La computació evolutiva

L'Any Scale Learning For All (ALFA) del grup de Ciències de la Computació i Intel·ligència Artificial de Laboratori (CSAIL) del MIT, estudia resoldre grans problemes de dades, unes preguntes més difícils que van més allà de l'àmbit d'anàlisis típiques. ALFA aplica l'últim concepte d'aprenentatge automàtic de computació evolutiva per fer front a problemes molt complexos, que involucren diferents dimensions.

La gent te dades que provenen de molts canals diferents, és per això que s'estan fent vinculacions de dades entre aquests canals.

El Grup ALFA ha assumit reptes que van des traçar els parcs eòlics, fins a estudiar i classificar els batecs de la pressió arterial. Aquest grup també està analitzant enormes volums de dades registrades per predir el comportament MOOC-learning, i fins i tot està ajudant a l'IRS en la detecció de possibles patrons d'evasió d'impostos.

ALFA prefereix el repte de treballar amb dades en brut que venen directament de la font. A continuació, investiga les dades amb una varietat de tècniques, la majoria de les quals impliquen l'aprenentatge de màquina escalable i els algoritmes de computació evolutiva.

L'aprenentatge automàtic és molt útil per fer retrospectives de les dades per ajudar a predir el futur. La computació evolutiva es pot utilitzar de la mateixa manera, i està particularment ben adaptada als problemes a gran escala.

En el passat, l'aprenentatge automàtic va ser desestimat per la manca de dades per inferir models de predicció o etiquetes de classificació. Ara es disposa de moltes dades, de manera que amb la màquina d'aprenentatge escalable, permet processar una gran quantitat de patrons de dades. També s'ha de millorar la capacitat d'aprenentatge de màquina per fer front a les variables addicionals que vénen amb problemes extremadament complexos.

La computació evolutiva, així com l'adaptació basada en la població i l'herència genètica, en posar-los en models computacionals s'obté un rendiment realment eficaç. També en enginyeria, sovint s'utilitzen algorismes evolutius com l'adaptació de matrius de covariància o algoritmes de valors discrets per a l'optimització. A més, es poden paral·lelitzar els algoritmes evolutius de tal manera que fàcilment permet gestionar una gran quantitat dels últims problemes sobre descobriments de les dades.

Dins del camp de l'evolució, s'està especialment interessat en la programació genètica distribuint els algoritmes d'aquesta durant molts nodes, i després factoritzant les dades a través dels nodes. Això permet agafar totes les solucions independentment perquè, finalment, s'eliminin els més poc probables i obtenir el conjunt de probabilitats més possible.

Maquetació de parcs eòlics
Un dels projectes més rellevants de l'ALFA ha estat el desenvolupament d'algorismes per ajudar al disseny dels parcs eòlics.

Es poden veure grans guanys en l'eficiència i en l'optimització de la col·locació de les turbines, però és un problema molt complex. En primer lloc, hi ha els paràmetres de la pròpia turbina:

  • La capacitat d'energia
  • La seva altura
  • El seu con de proximitat

Ha de saber quant de vent es requereix per al lloc i, després, adquirir la informació més detallada sobre d'on ve aquest vent i en quines magnituds o forces. S'han de tenir en compte les condicions topogràfiques del terreny.

La variable més difícil és l'efecte d'una turbina a les turbines darrere. Per això cal fer el modelatge de flux d'aire, que certament és molt complex, per a poder calcular la pèrdua que pot haver-hi darrere de cada turbina.


Big Data

Caldria començar a preparar-se psicologicament per al que ens espera durant el 2015. Serà, amb gairebé total seguretat, un any intens en tallers, conferències i altres esdeveniments que reclamaran la nostra atenció a través de ponents i especialistes del Big Data, molts dels quals procediran sense pudor, algun directament, de l'incansable discurs del social media, Twitter, Instagram, Facebook i un llarg etcètera.

Big Data

Es vol una prova premonitòria d'aquesta febre de l'or del Big Data? Només cal observar quants comencen a passar-se a tot el que te a veure amb Smart.

Decidir quina carrera estudiar, seleccionar els primers passos en el món laboral o triar parella, són algunes de les decisions que marquen les trajectòries vitals. Cadascuna de les decisions que es prenen comprometen escassos recursos i determinen el futur i,  moltes vegades en superar els 40 anys, es passa llista dels errors que es van cometre en el passat: Males decisions que podíem haver evitat incorporant un ingredient imprescindible: Informació adequada en el moment oportú. La principal font de coneixement és l'experiència i els consells, sempre benintencionats, dels que ens envolten: La família, els amics i dels que triomfen a prop; una mostra valuosa, però sens dubte limitada en el nou camp de joc global.

A més es compta amb l'ajut de les enquestes, que diuen que hi ha una relació positiva entre el nivell d'estudis i els ingressos. De la mateixa manera que èxits passats no garanteixen triomfs futurs, les causes de l'èxit professional dels pares, no garanteix el propi.

Però, què té a veure tot això amb el Big Data? Si s'imagina que en lloc de prendre decisions basades en les experiències passades o dels coneguts, fos possible accedir a les experiències de milers de persones desconegudes de diferent condició i sort i que, a més, es pogués ser capaç de conèixer moltes més dades d'aquesta ingent mostra: les converses que mantenien amb les famílies, la cultura financera dels pares, l'actitud davant del desconegut, etc. Dades cada vegada més abundants que podríen capturar-se i ser processades en temps real.

Big Data

Precisament d'això tracta el Big Data: De l'aprofitament d'ingents quantitats d'informació que identifiquen patrons de comportament i ajuden a prendre millors decisions. Una bona anàlisi de tota la informació disponible ofereix una visió molt més completa de la realitat en la qual es viu i de les conseqüències de cadascuna de les eleccions, és possible observar que en algunes cultures és molt més important amb qui es va de festa o amb qui es va a dinar que el propi esforç a adquirir majors competències tècniques, per si encara no s'havia descobert de forma intuïtiva.

Big Data

La capacitat del Big Data per transformar la realitat personal o empresarial és destacable, com d'altra banda sempre ho ha estat l'anàlisi de dades. No es tracta d'oblidar les bases de l'estadística, sinó d'afegir tres ingredients fonamentals: L'increment de la quantitat, diversitat i velocitat de la informació disponible en temps real (Internet, sensors i bases de dades); l'augment de la capacitat d'emmagatzematge i processament de les dades i l'existència d'eines molt més potents per a visualitzar i representar la informació.

Es tracta sens dubte de canvis substancials, però que no significaran molt per al govern de les nostres empreses i administracions si no hi ha capacitat de passar dels discursos grandiloqüents i els jocs teòrics a l'aprofitament real d'aquesta oportunitat.



Font: Sitentia.com

Enigma resolt sobre les ales dels ocells

Un nou instrument pot ajudar a fer proves per optimitzar els drons en els intents per avaluar la seva capacitat de vol amb major precisió. Un equip de la Universitat de Stanford ha demostrat com l'aleteig de les ales dels animals voladors aplicades a robots biomimètics, poden generar forces aerodinàmiques elevades. Els animals com ara insectes i ratpenats tenen moviments complexes respecte les aus, de manera que les formes amb que són capaços de generar força aerodinàmica no s'entenen completament. L'equip ha avançat gràcies al mètode de mesurament que s'ha utilitzat.

Enigma Resolt Sobre les Ales dels Ocells

Fins ara, les mesures que demostraven aquesta capacitat, s'havien basat en experiments amb robots i animals lligats. De càlculs de forces indirectes, s'han basat en la cinemàtica o mesures de flux d'aire durant el vol lliure.

No obstant això, no hi ha cap mètode que permeti la mesurar d'aquestes forces directament durant el vol lliure. Ara l'equip de recerca del professor David Lentink ha desenvolupat un dispositiu sensible que pot mesurar el pes d'un ocell en vol i la força produïda per cada ala.

Enigma Resolt Sobre les Ales dels Ocells

A més de desenvolupar un instrument per avions no tripulats, la investigació de l'equip de Stanford ajuda a resoldre un enigma sobre el pes de les aus que volen:

Que passa en un contenidor o camió que transporta aus, quan aquestes estan volant a l'interior? canvien de pes?

En un programa de televisió nordamericà, un tràiler es va pesar mentre les aus volaven al seu interior. La conclusió va ser que no hi havia cap diferència de quan els ocells seguien.

El dispositiu de l'equip de Stanford produeix una resposta diferent. El pes del recipient en realitat canvia a mesura que les aus agitaven les seves ales. Mirant cada aleteig, es veu una variació del pes d'un camió que contenia només uns ocells volant.

Enigma Resolt Sobre les Ales dels Ocells


El dispositiu es descriu en el Journal of the Royal Society Interface en el que es pot veure un vídeo de la gravació de la força aerodinàmica amb una plataforma de força aerodinàmica.

Amb vista al futur, els investigadors van dir que el seu treball podria ajudar a perfeccionar els drons.

Font: Phys.Org

Les caixes negres dels avions

El passat 2014 va ser un any complicat per a l'aviació, ja que després dels tràgics accidents les aerolínies, les autoritats i els fabricants d'avions estan buscant solucions no tant en prevenir els accidents, ja que això es fa cada dia, sinó tractar d'actuar d'una manera més ràpida i eficient davant d'una possible emergència.

Les Caixes Negres dels Avions

Com s'ha vist, les desaparicions i la manca d'eines per localitzar d'una manera immediata les restes de l'avió i els possibles supervivents, van ser elements que es van presentar en dos dels accidents ocorreguts al 2014, per això es busca que les caixes negres evolucionin i busquin sobreviure de manera automàtica.

Caixes negres "auto-expulsables"
Com ja és prou conegut, un dels dispositius més importants, per no dir el més important de tots, és la caixa negra, on es té registre de cadascuna de les activitats que realitza l'avió, des de converses a la cabina, fins als paràmetres i rutes que es presenten durant cada vol, per això la seva localització és la prioritat número u en cas d'un accident .

Les Caixes Negres dels Avions

És així com Airbus està acabant de desenvolupar d'una nova caixa negra que serà capaç de conèixer quan està passant un accident i aquesta busqui "sobreviure". Per exemple, en una eventual caiguda de l'aeronau, la caixa, que estaria situada a la cua de l'avió, detectarà que està pròxima a patir un accident i seria expulsada de manera automàtica activant una coberta protectora per que suri en l'aigua o un suport per evitar una forta caiguda sobre el sòl, alhora que s'activaria el GPS emetent un senyal d'emergència per la seva ràpida localització.

La tecnologia "auto-expulsable" ja s'està implementat en diversos avions militars, però seria la primera vegada que es busca incorporar en vols comercials i sobretot en caixes negres, on les primeres proves es realitzaran en els pròxims dies a avions A380 i A350.



Font: Ataca

El Projecte Scratch ensenya els nens a programar

Scratch és una iniciativa del Massachusetts Institute of Technology (MIT) que té com a finalitat ensenyar programació als infants o a altres persones interessades. Es fa a través d'un entorn d'aprenentatge adaptat per aquesta dinàmica i és totalment gratuït. D'aquesta manera, es porta la democratització de la xarxa i de l'aprenentatge un pas més enllà.

El Projecte Scratch Ensenya als Nens a Programar

Tot i que encara no es posa suficient insistència a ensenyar les nocions bàsiques de programació als nens a les escoles, en un món cada dia més dependent de la xarxa i més globalitzat, hi ha algunes iniciatives que pretenen solucionar aquesta problemàtica convertint l'aprenentatge de programació en un joc per a nens. I, en aquest cas, mai una expressió havia tingut tant sentit, ja que el MIT ha desenvolupat un entorn d'aprenentatge de llenguatge de programació amb el nom de Scratch, perquè els nens o les persones que no tenen coneixements de programació, puguin donar els seus primers passos.

Encara que Scratch està dissenyat especialment per edats entre els 8 i 16 anys, el poden utilitzar persones de totes les edats. De fet, ja són milions de persones les que estan creant projectes en Scratch en una àmplia varietat d'entorns, incloent llars, escoles, museus, biblioteques i centres comunitaris, ja que el MIT lliura als educadors les eines necessàries per portar el projecte Scratch a les seves comunitats i facilitar l'aprenentatge de tothom qui estigui interessat en aprendre a programar:

El Projecte Scratch Ensenya als Nens a Programar

De forma totalment gratuïta, a través d'un portal web habilitat només per a aquest projecte, amb un llenguatge i una estètica molt amigable perquè sigui familiar als nens i traduït totalment al castellà, Scratch permet donar els nostres primers passos en la programació a través d'exercicis pràctics molt senzills i molt visuals, de manera que tot el que aprenguem del projecte tingui un resultat tangible que puguem provar per nosaltres mateixos.

El Projecte Scratch Ensenya als Nens a Programar

El més interessant del projecte del MIT és que, a part de donar als nens les eines necessàries per aprendre un llenguatge de programació, que segurament i conforme es facin grans costarà més d'aprendre, permet a aquests nens desenvolupar de forma gratuïta els seus projectes. Poden ser un petit joc o una petita animació, per permetre'ls comprovar de primera mà que programar no és una tasca fàtua sinó que té un resultat i una recompensa directa.

Un projecte molt interessant que permet portar la democratització d'internet i de la tecnologia a tot aquell que vulgui començar a desenvolupar o començar a programar, sense barreres d'accés i de forma gratuïta. Un projecte que, per descomptat, és molt interessant veure com evoluciona.


Font: Hipertextual

dimarts, 17 de febrer del 2015

Simulació d'un segon d'activitat del cervell humà

Una de les supercomputadores més grans del món ha mapejat amb precisió un segon de l'activitat en un cervell humà. Els investigadors afirmen que és la simulació més precisa fins a la data.


Simulació d'un Segon d'Activitat del Cervell Humà
Uns científics van simular, al Japó, un 1% de la xarxa neuronal del cervell utilitzant l'ordinador K, la quarta supercomputadora més potent del món.

Amb 705.024 nuclis de processador i 1,4 milions de GB de memòria RAM, l'equip K, va trigar 40 minuts per modelar les dades en un projecte dissenyat per posar a prova la capacitat del superordinador i mesurar els límits de la simulació del cervell.


Simulació d'un Segon d'Activitat del Cervell Humà
El projecte va veure com equips del grup de recerca japonès RIKEN i el centre Forschungszentrum Jülich alemany varen col·laborar per utilitzar l'eina anomenada, Tecnologia en simulació Neural, replicant una xarxa de 1,73 mil milions de cèl·lules nervioses i de 10,4 bilions de sinapsis.

Si els equips de petaescala com és l'equip K, són capaços de representar un 1% de la xarxa d'un cervell humà avui dia, llavors sabem que la simulació de tot el cervell a nivell de la cèl·lula nerviosa individual i les seves sinapsis serà possible amb ordinadors exaescala, de manera que s'espera que estigui disponible dins de la pròxima dècada.



Font: ITPortat

La refrigeració és essencial per la vida d'un transformador

La refrigeració d'una màquina elèctrica és realment essencial per obtenir una llarga vida del transformador. La majoria dels transformadors estan dissenyats per treballar a temperatures de 55 o 65°C. L'ús de dielèctrics més recents, com pot ser el Nomex, permet que els transformadors operin a temperatures de 95°C i superiors. Aquestes temperatures només poden mantenir-se si les condicions de funcionament del transformador no superen les limitacions de disseny.

De vegades, amb les necessitats i restriccions en l'explotació elèctrica, es poden donar situacions en les que es treballi en valors de càrregues que superen les limitacions del propi disseny, segons constata la placa d'identificació. Aquest fet, provocta un augment de la temperatura de les bobines, de manera que les temperatures provoquen un augment de les pèrdues, com ara I 2 R.

L'augment de la temperatura juga un important efecte sobre la degradació de la qualitat de l'aïllament i disminueix dràsticament la seva esperança de vida.

Els transformadors, normalment són de ventilació, que refreda mitjançant la convecció natural de l'aire, conegut com ONAN (Figura 1); o si són forçats,  són coneguts com ONAF (Figures 2 i 3).

En els casos més extrems, es poden trobar sistemes de refrigeració mitjançant oli forçat o oli forçat sobre circuits de refredament basats en aigua, coneguts com OFAF o OFWF (Figura 7).

En cada cas, és extremadament important que la transferència de temperatura sigui adequada. El disseny del transformador es basa en una transferència de calor específic entre els debanats, l'oli i el radiador. Qualsevol augment en la generació de calor o qualsevol resultat de reducció de la transferència de calor a les temperatures més altes, dóna com a resultat una vida més curta de l'aïllament. A més, el fluid dielèctric es degrada.

La Refrigeració és Essencial per la Vida d'un Transformador
Figura 1 - ONAN
La Refrigeració és Essencial per la Vida d'un Transformador
Figura 2 - ONAF

El muntatge de ventiladors fa que circuli aire a través de la longitud total dels radiadors. Aquests ventiladors són de muntatge lateral i ofereixen major esperança de vida al transformador

La Refrigeració és Essencial per la Vida d'un Transformador
Figura 3

La fallada típica del sistema de ventilació pot donar lloc a un augment global de temperatura del transformador, especialment si està sobrecarregat, com es pot veure a la Figura 4.

La Refrigeració és Essencial per la Vida d'un Transformador
Figura 4

La Figura 5 mostra la pèrdua de refrigeració en alguns radiadors, de manera que la causa habitual està en la inclinació del transformador. Això es pot corregir, en alguns casos, augmentant el nivell d'oli del dipòsit principal a un nivell que permeti el flux d'oli a través dels radiadors.

S'ha de tenir cura de no omplir massa i crear un problema de sobrepressió a causa de l'expansió de l'oli que té lloc durant el reescalfament.

La Refrigeració és Essencial per la Vida d'un Transformador
Figura 5

A la Figura 6 totes les vàlvules d'oli dels radiadors són més altes que l'oli, el qual està per sota de nivell. Això impedeix la circulació d'oli. Aquest baix nivell pot ser el resultat de fuites o errors en un manteniment a l'hora d'omplir-lo. Un últim problema que causa la mateixa conseqüència passa si les vàlvules de papallona superiors als radiadors es tanquen durant el manteniment i no es tornen a obrir per tant, impedeixen que el flux d'oli circuli. Una senzilla prova de termografia revelarà aquest problema.

La Refrigeració és Essencial per la Vida d'un Transformador
Figura 6

Sistema forçat de bombament de petroli FOA / FOW (Figura 7). Cal preveure alts cabals d'oli a través de radiadors i el transformador, el qual proporciona la màxima transferència de calor.

La Refrigeració és Essencial per la Vida d'un Transformador
Figura 7

El cabal de les bombes és difícil de mesurar i, normalment, s'utilitza un indicador situat a la canonada de la bomba, que indica si està ON o OFF. Aquests indicadors de flux no sempre són una protecció ja que, moltes vegades durant el manteniment, aquest mesurador pot estar obstruït, de manera que no indica veritablement la circulació del flux. Una simple prova que es pot realitzar és fer girar la bomba i mirar els indicadors per determinar si llegeixen correctament.

Els sistemes de bombeigs que creen el seu propi conjunt d'avaries d'un transformador solen ser construïdes amb poca tolerància entre els rodaments i casquets. A mesura que envelleixen, els coixinets poden causar fricció a la carcassa de la bomba (Figures 8 i 9) i això causa importants restes de llimadures de metall que, circulant per l'interior de la cuba, podrien danyar els bobinats del transformador i, finalment, provocar pèrdues d'aïllament.

La Refrigeració és Essencial per la Vida d'un Transformador
Figura 8

La Refrigeració és Essencial per la Vida d'un Transformador
Figura 9

La inspecció ultrasònica pot predir el desgast. De fet, és una excel·lent prova i es pot realitzar en qualsevol moment, sempre i quan la bomba estigui funcionant, com es mostra a la Figura 10.


La Refrigeració és Essencial per la Vida d'un Transformador
Figura 10



Font: Electrical Engineering