Doctorado en el Programa de Postgrado Oficial en Energía Eléctrica

Doctorado con Mención de Calidad

INTRODUCCIÓN

El Doctorado en el Programa de Postgrado en Energía Eléctrica es un título del Programa Oficial de Postgrado en Energía Eléctrica de la ETS de Ingeniería ICAI. El Doctorado está dividido en un periodo de formación y la fase de elaboración de la tesis doctoral. El periodo de formación se compone de asignaturas y trabajos que cumplen la función de preparar al alumno para comenzar la fase de elaboración de la tesis doctoral.

En el Programa Oficial de Postgrado en Energía Eléctrica, el periodo de formación previsto para el Doctorado es el Máster Oficial en Sistemas de Energía Eléctrica (MSEE). Es un máster orientado hacia la investigación en el campo de los Sistemas de Energía Eléctrica que, además de preparar al alumno para abordar una tesis doctoral, le prepara para incorporarse a tareas de I D I en la empresa o para realizar tareas la consultoría y asesoría especializadas.

También se puede acceder a la fase de elaboración de la tesis doctoral después de hacer el Master Oficial en Sector Eléctrico (MSE) si, además, se realizan unos complementos de formación. El MSE es el máster de enfoque profesional del Postgrado Oficial en Energía Eléctrica. Los complementos de formación completan dicho enfoque con formación en investigación y consisten en 6 ECTS asociados a trabajos de investigación y 6 a asignaturas consideradas como obligatorias en el MSEE.

Por último, excepcionalmente, también se puede acceder a la fase de elaboración de la tesis doctoral después de realizar la fase de formación en un Programa de Postgrado de otra universidad. En estos casos, como complemento de formación, en conformidad con las Normas Académicas de los Programas Oficiales de Postgrado de COMILLAS y las específicas de la ETS de Ingeniería ICAI, se exige cursar un mínimo de 10 ECTS (y un máximo de 15) del Programa Oficial de Postgrado en Energía Eléctrica de COMILLAS: 6 asociados a trabajos de investigación y el resto a trabajos de investigación o asignaturas.

OBJETIVOS

Los objetivos principales del Doctorado en el Programa de Postgrado en Energía Eléctrica consisten en que los alumnos obtengan el Grado de Doctor y consoliden su formación en el campo de los Sistemas de Energía Eléctrica bajo la perspectiva de la investigación, el desarrollo y la innovación.

Algunos objetivos concretos del Doctorado en el Programa de Postgrado en Energía Eléctrica son:

* Ampliar la formación científica, técnica y económica del alumno, profundizando en las materias y métodos que son de interés para el desarrollo de una tesis doctoral en el campo de los Sistemas de Energía Eléctrica.

* Profundizar de forma integrada en los conocimientos de tipo científico, económico, regulatorio y tecnológico que se requieren en la gestión técnica y económica de las distintas áreas de negocio en las empresas del sector eléctrico.

* Dotar al alumno de los métodos necesarios para la investigación, el desarrollo y la innovación en el campo de los Sistemas de Energía Eléctrica.

Además, los alumnos del Máster obtienen las competencias necesarias para abordar y resolver con éxito problemas en el contexto de la investigación, el desarrollo y la innovación:

* Análisis, diseño y aplicación de la regulación de la generación, transporte y distribución de electricidad.

* Diseño y desarrollo de modelos de decisión para el corto, medio y largo plazo en empresas eléctricas

* Diseño y desarrollo de modelos de análisis electrotécnico avanzado de los Sistemas de Energía Eléctrica.

ESTRUCTURA DEL PROGRAMA

La oferta de cursos es de 13 cursos Fundamentales, 10 Transversales y 2 Metodológicos. Los cursos Metodológicos son obligatorios y, junto con 9 de los 13 Fundamentales, se ofrecen todos los años, son el núcleo del máster y garantizan la posibilidad de completar los 30 créditos de asignaturas en un año. El resto de cursos que completan la oferta tienen carácter bienal.

Cursos Fundamentales

F-1 REGULACIÓN DEL SECTOR ELÉCTRICO

F-2 ANÁLISIS MICROECONÓMICO DEL SECTOR ELÉCTRICO

F-3 MODELOS DE AYUDA A LA DECISIÓN EN EL SECTOR ELÉCTRICO

F-4 EL NEGOCIO DE TRANSPORTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA

F-5 EL NEGOCIO DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

F-6 ANÁLISIS AVANZADO DE LOS SISTEMAS DE ENERGÍA ELÉCTRICA

F-7 TEMAS AVANZADOS EN REGULACIÓN DEL SECTOR ELÉCTRICO

F-8 ESTABILIDAD DE LOS SISTEMAS DE ENERGÍA ELÉCTRICA

F-9 ANÁLISIS INTEGRAL DE LA CALIDAD DEL SERVICIO ELÉCTRICO: CARACTERIZACIÓN, MARCO REGULATORIO Y SOLUCIONES TÉCNICAS

F-10 IMPACTO AMBIENTAL Y ENERGÍAS RENOVABLES

F-11 ESTRATEGIAS EN LOS MERCADOS ENERGÉTICOS BAJO LA PERSPECTIVA DE LA TEORÍA DE JUEGOS

F-12 MODELOS DE ANALISIS Y GESTION DE RIESGOS EN MERCADOS ENERGÉTICOS

F-13 NUEVOS COMBUSTIBLES: CARACTERIZACIÓN, APLICACIONES Y EMISIONES EVITADAS

Cursos Transversales

T- 1 NUEVOS ENFOQUES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

T-2 APLICACIÓN DE REDES NEURONALES ARTIFICIALES A LA PREDICCIÓN DE SERIES TEMPORALES

T-3 OPTIMIZACIÓN

T-4 OPTIMIZACIÓN ESTOCÁSTICA

T-5 MODELOS Y MÉTODOS DE DECISIÓN: RIESGO, ESTRATEGIA Y CRITERIOS MÚLTIPLES

T-6 SIMULACIÓN

T-7 ANÁLISIS AVANZADO DE DATOS

T-8 SISTEMAS DINÁMICOS EN INGENIERÍA

T-9 LOGICA BORROSA Y ALGORITMOS METAHEURISTICOS

T-10 IDENTIFICACIÓN DE SISTEMAS

Cursos Metodológicos

M-1 SEMINARIOS SOBRE MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN Y HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS

M-2 WRITING TECHNICAL PAPERS IN ENGLISH

Trabajos de investigación tutelados

Para el curso académico se ofrecen 9 trabajos de investigación, aunque esta oferta se puede incrementar bajo demanda y en función de los alumnos.

Técnicas de descomposición aplicadas a problemas de optimización de la explotación de un sistema eléctrico resueltos mediante las técnicas del problema complementario

Prof. Dr. Mariano Ventosa Rodríguez, 15 15 créditos 1 alumno

El objetivo del trabajo de investigación consiste en estudiar la viabilidad de la utilización de técnicas de descomposición de problemas de optimización a problemas de equilibrio formulados como problemas complementarios.

Coordinación de la planificación a medio y corto plazo de una empresa de generación eléctrica con un parque hidrotérmico y que participa en un mercado eléctrico mayorista.

Prof. Dr. Santiago Cerisola, Dr. Andrés Ramos, 15 15 créditos, 1 alumno

En este trabajo se pretende abordar el estudio de las diferentes técnicas de programación matemática que pueden utilizarse para la elaboración de consignas de planificación de la explotación de un parque hidrotérmico de generación en un contexto de mercado desde un horizonte de medio plazo (un año) para su utilización en el corto plazo (una semana a un día). La incertidumbre juega un papel crucial en este proceso de toma de decisiones porque afecta a aspectos tales como la disponibilidad de la materia prima (agua, gas, viento, etc.) y de las instalaciones de producción (averías), el coste de los combustibles, la demanda, las divisas y, en un contexto de mercado, el precio mayorista de la electricidad. La actitud de la empresa de generación frente al riesgo también condiciona la elaboración de estas consignas.

Modelos de operación para un sistema eléctrico con alta penetración de energía intermitente

Prof. Dr. Andrés Ramos, 15 15 créditos, 1 alumno

En la actualidad se está produciendo un gran desarrollo de la energía intermitente, en particular de la generación eólica con continuas nuevas instalaciones de parques cólicos, y los planes aprobados e impulsados desde el Ministerio y las crecientes presiones medioambientales hacen prever un crecimiento sostenido de la misma en el futuro. Es previsible que esto produzca cambios importantes en la operación del sistema tanto en la gestión de los recursos disponibles como en los procedimientos de operación de los mismos.

Para permitir contemplar estos cambios habrá que recurrir a modelos detallados horarios donde se puedan ver algunos de los efectos de la generación intermitente y los cambios bruscos que se pueden producir en la misma.

Desarrollo de un elemento finito para el cálculo de catenarias

Prof. Dr. Alberto Carnicero López, 15 15 créditos, 1 alumno

Basándose en las ecuaciones exactas de la catenaria se trata de obtener la matriz de rigidez de un elemento finito que simule este comportamiento y validar el mismo empleándolo en el diseño de líneas de transporte de energía eléctrica.

Forecasting with functional and symbolic data. Applications to energy markets

Prof. Dr. Carlos Maté Jiménez, 15 15 créditos, 1 alumno

Functional data analysis (FDA) and symbolic data analysis (SDA) have strongly emerged in the last ten years and provide very challenging opportunities for new developments in forecasting. The problem of making multi-step ahead forecasts based on these data is still open, according to De Gooijer and Hyndman (2006). Symbolic-valued time series (SVTS) are more complex than classical time series, which provide a single value in each period of time, in the sense they contain internal variation for each period of time and are structured. They arise from many sources and with the intention of capturing key information. For example, to summarize huge amounts of data measured in continuous time by frequency distributions, intervals histograms or density functions. Usually, a summary (e.g. the mean) of the SVTS in each period of time is considered in order to handle the classical time series of the phenomena. However, a thorough knowledge of the problem can be reached analysing the SVTS.

With this intention, this research work pursues to identify the set of methods used until now with FDA and SDA techniques in the field of energy markets. Additionally, some others methods will be proposed and new applications to that field will be explored.

Métodos de estadística bayesiana no paramétrica en fiabilidad. Una aproximación computacional

Prof. Dr. Carlos Maté Jiménez, 15 15 créditos, 1 alumno

La estadística bayesiana no paramétrica permite abordar el estudio de los problemas reales desde unos modelos menos restrictivos que la estadística paramétrica, y con la impagable posibilidad de incorporar el conocimiento de los expertos y de la experiencia sobre la realidad. Por estas razones, ha experimentado un desarrollo espectacular en los últimos 30 años, siendo ahora mismo un área de investigación madura que requiere de su proyección práctica, para que sus hallazgos y frutos se puedan aprovechar por las empresas.

Este trabajo de investigación pretende desarrollar una aproximación computacional a los métodos de estadística bayesiana no paramétrica en el ámbito de la fiabilidad, lo que incluye un análisis de la plataforma sobre la que se ha de construir un sistema con las características anteriores.

Técnicas avanzadas en la segmentación y posicionamiento de mercados

Prof. Dr. Carlos Maté Jiménez, 15 15 créditos, 1 alumno

El conocimiento profundo de un mercado resulta esencial para la supervivencia y crecimiento de las empresas. Ello implica identificar las marcas que compiten en ese mercado y los segmentos de clientes que existen en el mismo, así como la vinculación que perciben los ciudadanos y clientes que existe entre las marcas, las semejanzas y diferencias que se detectan entre los segmentos y el posicionamiento de los segmentos con relación a la oferta de marcas existentes en el mercado.

Este trabajo de investigación pretende identificar el catálogo de técnicas avanzadas que se han utilizado para investigar los mercados de consumidores, así como proponer un suplemento a ese catálogo donde se incorporen otras técnicas que han resultado adecuadas en otros contextos.

Estudio comparativo de técnicas de scheduling en sistemas Grid.

Prof. Dr. Mario Castro Ponce, 15 15 créditos, 1 alumno

La computación Grid se ha convertido en uno de los nuevos paradigmas de las comunicaciones, y en particular del proceso distribuido. Un sistema Grid está formado por un conjunto de estaciones que comparten sus capacidades de proceso en una internet. La eficiencia del sistema se basa en unos algoritmos, llamados de scheduling, que distribuyen los trabajos en función de un conjunto de métricas, propias de los trabajos y de las estaciones del Grid. Estas tareas están centralizadas (o distribuidas entre pocas estaciones). En este trabajo se propone un estudio comparativo de la influencia de la topología del Grid en la eficiencia de los diferentes algoritmos que se utilizan en la actualidad.

Modelos avanzados de materiales magnéticos y sistemas de medida e identificación de parámetros

Prof. Dr. Romano Giannetti, 15 15 créditos, 1 alumno

En las aplicaciones que utilizan núcleos magnéticos de ferritas, así como en los instrumentos de medida de campos magnéticos basados en materiales no lineales, es importante poder utilizar modelos de dichos materiales que tengan en cuenta efectos que vayan más allá de la simple saturación o de la aparición de perdidas por histéresis. Dada la dificultad práctica de la aplicación de modelos cuánticos de micromagnetismo a casos de tamaño macroscópico, existen en literatura modelos fenomenológicos de varios grados de precisión y detalle.[1]

Una vez tomada la decisión de utilizar un modelo, es importante la fase de medida y caracterización del material para identificar de la forma más correcta posible dicho modelo. La tarea se hace más complicada si estamos interesados en fenómenos rápido y transitorios, cosa que normalmente obliga a implantar un sistema de medida caro y difícil de operar. Algunos trabajos recientes proponen enfoque alternativos [2].

El objetivo es hacer un resumen del estado del arte en el tema propuesto, y luego (utilizando un sistema de medida propuesto por el autor et. al. en los últimos años) desarrollar un sistema integrado de medida y adquisición que permita identificar los parámetros de los modelos avanzados de histéresis magnética de forma sencilla y práctica.

[1] E. Cardelli, R. Giannetti, B. Tellini, "Numerical Characterization of Dynamic Hysteresis Loops and Losses in Soft Magnetic Materials", in IEEE Transaction on Magnetics, vol. 41(5), p. 1540--1543, May 2005

[2] B. Tellini, R. Giannetti, G. Robles, S. Lizón Martínez, "A New Method to Characterize Magnetic Hysteresis in Soft Ferrites up to High Frequencies", in IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement, vol. 55(1), p. 311--315, Feb 2006

Coordinador del Programa

Prof. Dr. Pablo García González

Departamentos e Institutos que participan en el programa

Departamento de Electrotecnia y Sistemas

Departamento de Electrónica y Automática

Departamento de Ingeniería Mecánica

Departamento de Matemática Aplicada y Computación

Departamento de Organización Industrial

Departamento de Sistemas Informáticos

Instituto de Investigación Tecnológica

Subcomisión de Doctorado

La subcomisión de doctorado está compuesta por Prof. Dr. Pablo García González (presidente), Prof. Dr. Ángel Sarabia Viejo, Prof. Dr. Aurelio García Cerrada y Prof. Dr. Eugenio Francisco Sánchez Úbeda (suplente).

Tribunales

Tribunal permanente formado por Presidente, Vocal y Secretario.