In this paper, important features of electric fields produced by cloud-to-ground (CG) lightning flashes in the central region of Colombia are analyzed. This study is the first conducted in the country where more than 100 CG lightning flash signatures are analyzed. The measurements were conducted at Bogotá, Colombia between August-September 2016. A total of 138 electric field waveforms obtained from 7 thunderstorms events with an average duration of 2.7 hours were included. The distance of the electric field signatures with respect to the measuring system was in the range between 40 and 249 km. The statistical analysis showed that 38% of the recorded negative CG flashes were singlestrokes, which is a high percentage in comparison with other tropical and sub-tropical regions. The maximum multiplicity during the season was 9 strokes per flash and the average duration of the multiple-stroke flashes was 165 ms. In addition, although electric field signatures present a signal-to-noise ratio (SNR) with a medium level, the preliminary breakdown pulse train was identified in 22.8% of the recorded flashes. The minimum and maximum duration of preliminary breakdown for the examined negative flashes were 800 ns and 22 ms, respectively. KEYWORDS:Cloud-to-ground lightning, Electric field, Negative return stroke, Preliminary breakdown pulses. RESUMENEn este artículo se presentan y analizan características importantes de los campos eléctricos producidos por rayos (flashes) nube-tierra (CG) en la región central de Colombia. Este estudio es el primero llevado a cabo en el país donde se analizan más de 100 registros de rayos CG. Las mediciones se realizaron en Bogotá, Colombia entre agosto y septiembre de 2016. En total, se incluyeron 138 formas de onda de campo eléctrico obtenidas a partir de 7 tormentas eléctricas con una duración media de 2,7 horas. La distancia de los registros de campo eléctrico estuvo entre 40 y 249 km con respecto al sistema de medición. El análisis estadístico mostró que el 38% de los rayos CG negativos registrados presentaron una sola descarga de retorno (return stroke), lo cual es un porcentaje alto en comparación con otras regiones tropicales y subtropicales. La multiplicidad máxima registrada durante la temporada fue de 9 strokes por flash y la duración media de los flashes con múltiples strokes fue de 165 ms. Además, aunque las formas de onda del campo eléctrico presentan una relación señal-a-ruido (SNR) con un nivel medio, se identificó el tren de impulsos asociados a las descargas preliminares en el 22,8% de los flashes registrados. La duración mínima y máxima de la descarga preliminar para los flashes negativos examinados fue de 800 ns y 22 ms, respectivamente.
In electrical systems the most critical disturbance is the interruption of the power service. However, the main concern for many commercial and industrial users is the mal-operation produced by voltage sags. This paper presents a study about the performance of a distribution system in presence of voltage sags using a distribution generation (DG) unit and a distribution static compensator (DSTATCOM). The analysis is performed by using a method for stochastic generation of disturbances and the ATP/EMTP software tool. Several case studies using the IEEE-13, bus test feeder taking to account different DG locations and penetration levels for DG unit are presented. In addition, the relation between the injected DSTATCOM reactive power, the type of sag and the location of affected nodes is considered. Simulations show that for IEEE-13 system the DSTATCOM is the best alternative for sags mitigation at a specific point in the system. However, the DG unit is an alternative that can be considered in larger distribution systems to reduce the effects of voltage sags.Keywords: ATP/EMTP, DSTATCOM, Distributed Generation, Sags Mitigation, Voltage Sag. ResumenEn los sistemas eléctricos la perturbación más crítica que se presenta es la interrupción del servicio. Sin embargo, el principal problema para muchos clientes comerciales e industriales es la mala operación producida por los hundimientos de tensión (sags). Este artículo presenta un estudio sobre el desempeño de un sistema de distribución en presencia de sags usando una unidad de generación distribuida (DG) y un compensador estático de distribución (DSTATCOM). El análisis es llevado a cabo a partir de un método estocástico de generación de perturbaciones y el uso de la herramienta de simulación ATP/EMTP. Se presentan varios casos de estudio usando el sistema de distribución IEEE-13, teniendo en cuenta diferentes ubicaciones y niveles de penetración para la unidad DG. Adicionalmente, se considera la relación entre la potencia reactiva inyectada por el DSTATCOM, el tipo de sag y la ubicación del nodo afectado. Las simulaciones muestran que para el sistema IEEE-13 el DSTATCOM es la mejor alternativa para la mitigación de sags en un punto específico del sistema. Sin embargo, la unidad DG es una alternativa que puede ser considerada para reducir los efectos de sags en sistemas de distribución de gran tamaño.
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