Nova publicació a la revista, IEEE Transactions on Smart Grid: “La compartició d’energia complexa, no és complexa”

El Dr. Àngel Borrell ha publicat en el mes de gener un segon article, titulat “Complex Power Sharing is Not Complex” publicat a la revista IEEE Transactions on Smart Grid, en col·laboració amb investigadors del Departament de Control Automàtic de la UPC a Vilanova i la Geltrú.

Potència complexa aconseguida per les polítiques droop-like i la nova estratègia DCPS, per als tres escenaris d’impedància MicroGrid.

Aquest article presenta una potència complexa distribuïda, enfocament compartit que resol el problema de l’actiu i el reactiu, compartició d’energia en microxarxes insolades basades en inversors. Anteriors estratègies d’última generació basades en controls de caiguda amb possiblement mètodes d’impedància virtual i complementats amb jeràrquics, els esquemes poden proporcionar una mala distribució d’energia a causa de la relació R/X i impedàncies de línia no coincidents, fins i tot comprometent les microxarxes d’estabilitat, si els paràmetres de control de caiguda no s’estableixen correctament.

Un nou enfocament de control, que utilitza una xarxa de comunicació per intercanviar dades entre tots els inversors per injectar energia de manera justa, proporciona un conjunt de propietats atractives. En primer lloc, s’aconsegueix un actiu precís i compartició de potència reactiva tant per a potència resistiva com inductiva, línies sense cost de control addicional (evitant energia innecessària injeccions), i independentment dels canvis de càrrega i connexions i desconnexions dels inversors. A més, assegura una exponencial velocitat de convergència i l’ajust dels paràmetres de control pot no comprometre l’estabilitat de la microxarxa.

El desenvolupament teòric es basa en un canvi de variables que linealitza la potència complexa dinàmica, facilitant així la tasca de disseny de la llei de control i la prestació dels mitjans per calcular l’amplitud i la fase adequades per a cada voltatge de sortida de l’inversor. Resultats experimentals seleccionats a una microxarxa de laboratori certifica l’aplicabilitat i el rendiment de l’esquema de control proposat.

Publicació a la revista, IEEE Transactions on Power Electronics: nou esquema de control en microxarxes connectades a la xarxa i basades en inversors

El Dr. Àngel Borrell acaba de publicar un article titulat “Control Scheme for Negative-Sequence Voltage Compensation and Current Sharing in Inverter-based Grid-Connected Microgrids” a la revista IEEE Transactions on Power Electronics.

Aquest treball ha estat fruit de la seva col·laboració amb investigadors del departament d’Enginyeria Electrònica com també del departament de Control Automàtic de la UPC a Vilanova i la Geltrú.

Microgrid de laboratori. Cada inversor s’identifica amb un color diferent.

Aquest article presenta un esquema de control que resolt simultàniament els problemes de compensació de tensió de seqüència negativa i de compartició de corrent de seqüència negativa en microxarxes connectades a la xarxa, mitjançant inversors d’alimentació de xarxa. Els esquemes d’última generació han resolt anteriorment aquests problemes amb solucions de control de baix rendiment o, alternativament, amb solucions d’alt rendiment però pagant el cost d’un alt trànsit de dades de control a la xarxa de comunicacions.

L’esquema de control proposat millora el rendiment dels esquemes anteriors per als inversors d’alimentació de xarxa amb les característiques següents:

1) compensació de tensió de seqüència negativa en qualsevol punt de la microxarxa 2) compartició precisa del corrent de seqüència negativa i 3) dades de control baixes, trànsit.

Pel que fa a la implementació, dos punts clau de l’esquema de control proposat són: la compensació de tensió que es basa en un filtre passa-banda amb coeficients complexos i el repartiment de corrent, només s’aconsegueix amb mesures locals de corrent. En l’anàlisi teòrica, el model del sistema es basa en funcions de transferència amb coeficients complexos.

Aquest fet facilita el disseny de control a causa de:

1) el model del sistema és lineal en aquest domini complex i 2) el model d’entrada múltiple i sortida es pot representar com un model d’entrada única i sortida per a la compensació de tensió. Les característiques del control suggerit es validen mitjançant resultats experimentals mesurats en una microxarxa de laboratori.

Estada a Suècia del Dr. Jordi Cruz, professor de l’EUSS

El professor de l’EUSS, el Dr. Jordi Cruz va fer una estada al sud de Suècia els dies del 6 al 10 de desembre visitant diferents universitats, amb l’objectiu d’establir acords o col·laboracions.

A continuació es detalla un petit resum de les visites que va realitzar el Dr.Jordi Cruz.

Dilluns 6 de desembre:  

Trobada amb les coordinadores de mobilitat de l’Örebro Universitet, Anna Kärrman i la Marta Moreno per tal d’iniciar possibles col·laboracions entre universitats. Malgrat que varen veure que el nombre d’assignatures amb anglès no és molt alta sí que els hi va agradar la filosofia de l’EUSS i estan estudiant la possibilitat de l’intercanvi d’estudiants i PAS/PDI.

Dimarts 7 de desembre:

A les 10 del matí trobada amb el Dr. Lars Deggerman, investigador i professor de l’Uppsala Universitet, i la Lena Eliasson responsable administrativa de la mobilitat. Visita del campus, i a les 15 h reunió conjunta amb el Magnus Strandäs cap de relacions internacionals de la facultat d’enginyeria. Van arrodonir i ultimar detalls d’un acord entre universitats fins el 2024.

Uppsala Universitet, Amb Magnus Strandas, i Lars Deggerman
Uppsala Universitet

Dijous 9 de desembre:

Visita a la Linköping Universitet, a les 10 del matí trobada amb l’Anna Andersson la Teamleader LiTH International de la Linköping Universitet juntament amb l’Ingrid Helstad la directora de titulacions de la facultat d’enginyeria i management.

Linköping Universitet, Anna Andersson i Jordi Cruz

Converses al voltant de les respectives institucions per detectar els punts en comú i veure si és possible establir un acord pels estudiants de la LiTH que estudien llengua castellana, i puguin venir a l’EUSS a millorar el seu nivell. Dinar amb el departament de RRII de la universitat.

Divendres 10 de desembre:

A les 9 del matí trobada amb el Dr.Magnus Neikter investigador i professor de la facultat d’enginyeria, responsable d’alguns dels màsters que s’ofereixen i un dels coordinadors de relacions internacionals de la facultat de la University West (Högskolan Väst) de Trollhättan.

Högskolan Väst

Visita de la universitat i tot seguit a l’Innovatum Science Park de University West, una zona industrial als afores de la ciutat, on van néixer companyies com Saab i Volvo. Actualment, és un viver d’institucions on els alumnes fan pràctiques d’empresa i a on hi ha laboratoris de docència i recerca aplicats a les necessitats de la indústria. A continuació reunió amb la professora i investigadora María Asunción Valiente Bermejo i visita als laboratoris de recerca.

Innovatum Science Park Högskolan Väst

Malgrat que la University West és més gran que l’EUSS, la filosofia de treball és similar.

Entre febrer i març el Dr. Neikter (si les restriccions de la COVID ho permeten) visitarà l’EUSS per a reunir-se amb els i les caps de departament i de recerca i així fer la valoració per signar un acord amb l’EUSS.

A les 15 h trobada amb en Jens Hasson de la Chalmers University of Technology, a Göteborg, per a conèixer les respectives institucions. De moment no tenen previst firmar cap acord almenys durant els pròxims dos anys.

Una nova publicació a la revista “Molecules” Relaxació magnètica en un MOF 2D de cobalt

La professora Dra. Elena Bartolomé ha publicat un article a la revista Molecules titulat “Slow Magnetic Relaxation in {[CoCxAPy)] 2.15 H2O}n MOF Built from Ladder-Structured 2D Layers with Dimeric SMM Rungs”, en un nombre especial sobre “Materials Magnétics Moleculars 2D” que està editant juntament amb la Dra. Arauzo (INMA-CSIC). Aquest treball s’ha realiztat en col.laboració amb l’Instituto de Nanociència y Materiales de Aragón (INMA-CSIC), el Centro Universitario de la Defensa (Saragossa), l’Institut “Petru Poni” (Romania) i l’Institut de Química Chisinau (Moldàvia).

El treball és troba disponible en obert.

En aquest treball es presenta la síntesi i propietats magnètiques d’una nova estructura metàl·lica-orgànica {[CoCxAPy]·2,15H2O}n formada per l’apilament de polímers de coordinació 2D (2D MOF), que es constitueix per l’enllaç adjacent d’estructures en forma “de escalera” amb esglaons de dímer Co.

Esquerra. Estructura del compost {[CoCxAPy)]2.15H2O}n: representació esquemàtica del compost de coordinació 2D format per la interconnexió d’estructures “de escalera” al llarg de l’eix-c. Dreta: relaxació magnètica del compost: component imaginària de la susceptibilitat ac en funció de la freqüència a camp magnètic 5 kOe I diverses temperatures, i (sota) temps de relaxació d’espí, tau (1/T) a 5kOe per als dos processos visibles.

Les propietats magnètiques i calorífiques a baixes temperatures d’aquest compost s’han pogut explicar en termes d’un model de dímer magnètic amb espí efectiu S * = 1/2 amb interacció antiferromagnètica anisòtropa. El dímer magnètic presenta una relaxació lenta de la magnetització (SMM) inferior a 6 K en camp aplicat, amb un procés directe de tlf ≈ 2 s a freqüències baixes, i un procés d’Orbach a freqüències més altes amb U/ kB =6,7 K. Aquest compost representa un exemple molt singular de SMM-2D MOF de dímers de Co amb una interacció d’intercanvi anisotròpic

Publicació a la revista “Molecules” Nanolàmines luminescents i magnètiques sobre silici

La professora Dra. Elena Bartolomé i el professor Dr. Pablo Sevilla acaben de publicar un article a la revista Molecules titulat “Luminiscent and magnètic Tb-MOF flakes on silicon”. Aquest treball forma part d’un nombre especial sobre “Materials Magnètics Moleculars 2D” que està editant la Dra. Bartolomé (EUSS) juntament amb la Dra. Arauzo (INMA-CSIC).

Aquest treball s’ha realitzat en col·laboració amb l’Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA-CSIC), el Departament de Química Inorgànica de la UB, el departament de Química Inorgànica de la Universitat de Saragossa i el Sincrotró de Berkeley (EUA). El treball es troba disponible en obert.

Els materials bidimensionals (2D) estan sent investigats intensament en els darrers anys pel seu enorme potencial d’aplicació en electrònica, emmagatzematge d’energia, catàlisi, sensors, biomedicina, etc. I la nova i fascinant nova física que apareix al límit 2D. Tot i que la majoria dels materials 2D ben estudiats són sòlids inorgànics, com ara el molt conegut grafè, els recents avenços en química de coordinació han permès la síntesi dels anomenats metall-orgànic frameworks (2D-MOFs), que es poden funcionaritzar de diferents maneres i, per tant, representen una alternativa flexible i versàtil. Una possibilitat molt interessant és la de preparar materials bifuncionals que incorporen múltiples propietats com el magnetisme i la luminescència. Tanmateix, la preparació de capes moleculars 2D a sobre de superfícies és un requisit previ indispensable per al desenvolupament de moltes aplicacions.

Figura: en el centre, Tb-MOF flakes (nanolàmines) dipositades sobre silici. Esquerra: anisotropia magnètica de les nanolàmines sobre el substrat. Dreta: Espectre d’emissió de les nanolàmines sobre silici (verd), d’un flake individual mesurat par Raman (vermell), comparat amb l’espectre d’emissió del material massiu (negre).

En el treball recentment publicat, s’ha presentat la preparació d’un nou 2D-MOF basat en el ió lantànid de terbi, que pot ser exfoliat fàcilment i dipositat en forma de nanolàmines a sobre de diferents substrats. En el treball s’han caracteritzat les propietats magnètiques i òptiques d’aquestes nanolàmines de Tb-MOF dipositades per spin-coating sobre substrat de silici. Les nanolàmines presenten luminescència en el rang visible i alhora anisotropia magnètica i relaxació magnètica d’espí. L’exfoliació de 2D MOFs de lantànids representa un mètode molt atractiu per al desenvolupament en el futur de materials bifuncionals per a diverses aplicacions.