http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/50569 Maestría en Electricidad 2026-04-15T11:02:29Z http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/67395 Title: Control de frecuencia mediante inercia sintética en sistemas de energía renovable para microrredes Authors: Obando Rodríguez, Luis Alfredo; Sánchez Ruiz, Marco Santiago; Ugarte Vega, Luis Fernando, Director Abstract: CONDITIONING OF PROJECT PUBLICATION. control in microgrids with high penetration of renewable energy sources is addressed through the implementation of synthetic inertia in battery energy storage systems (BESS). Since photovoltaic and wind plants are connected to the grid through converters, they do not provide the natural inertia of synchronous generators, creating the need to compensate for this deficiency with control strategies that enhance system stability. The methodology was carried out using DIgSILENT PowerFactory, where control models were programmed in DSL. Droop algorithms with deadband were applied, first tested in a reduced system and later in the IEEE 9-bus system with integrated renewable resources and storage. The results showed that activating synthetic inertia reduced the rate of change of frequency and improved the nadir. In the isolated system, the minimum frequency increased from 59.3 Hz to 59.69 Hz, while in the 9-bus system recovery time decreased from 14.74 to 10.88 seconds due to inertial support. In addition, the BESS converter reached peaks of up to 3.5 MW and was able to mitigate disturbances. For renewable plants, although the impact on active power was limited, a positive contribution was observed in transient stability and voltage quality. These findings confirm synthetic inertia as a reliable alternative to sustain frequency in modern microgrids, making it advisable to validate its application in pilot projects and to promote guidelines that facilitate its implementation in real operating environments. . Keywords: Battery energy storage, Control of frequency, Microgrids, Renewable energy, Virtual inertia. Description: CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTOS. El control de frecuencia en microrredes con alta penetración de energías renovables se aborda mediante la implementación de inercia sintética en sistemas de almacenamiento en baterías (BESS). Esto se debe a que, al conectarse a la red a través de convertidores, las plantas fotovoltaicas y eólicas no aportan la inercia natural de los generadores síncronos, lo que genera la necesidad de compensar dicha carencia con estrategias de control capaces de reforzar la estabilidad del sistema eléctrico. La metodología se aplicó en el software DIgSILENT PowerFactory, donde se programaron modelos de control en lenguaje DSL. Para ello se emplearon algoritmos de droop con banda muerta, evaluados primero en un sistema reducido y, posteriormente, en el sistema IEEE de 9 barras con integración de recursos renovables y almacenamiento. Los resultados indicaron que la activación de la inercia virtual redujo la tasa de cambio de frecuencia y mejoró el nadir. En el sistema aislado, la frecuencia mínima pasó de 59.3 Hz a 59.69 Hz, mientras que en el sistema de 9 barras la recuperación se redujo de 14.74 a 10.88 segundos gracias al soporte inercial. Además, el convertidor del BESS alcanzó picos de hasta 3.5 MW y logró amortiguar perturbaciones. En cuanto a las plantas renovables, aunque el efecto sobre la potencia activa fue limitado, se observó un aporte favorable en la estabilidad transitoria y en la calidad del voltaje. De esta manera, la inercia virtual se consolida como una alternativa confiable para sostener la frecuencia en microrredes actuales, por lo que resulta recomendable validar su aplicación en proyectos piloto y promover lineamientos que faciliten su incorporación en entornos reales. 2025-01-01T00:00:00Z http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/67394 Title: Evaluación de metodologías de mantenimiento existentes aplicadas a centrales termoeléctricas, caso de estudio ecuatoriano Authors: Guaranda Constante, John William; Vaca Urbano, Fernando Arturo, Director Abstract: CONDITIONING OF PROJECT PUBLICATION. study examines the impact of maintenance strategies on the performance indicators of an Ecuadorian thermoelectric plant with the aim of finding tangible operational efficiencies. The primary motivation was to determine how maintenance, rather than being a mere technical obligation, could be designed to improve plant reliability, especially when the country requires additional energy support during dry seasons or hydroelectric system emergencies. A longitudinal comparison of operations over two consecutive years demonstrated an improvement in availability, utilization, and overall OEE (Overall Equipment Effectiveness) performance. The results observed in 2023 indicated significant challenges with equipment availability, which prevented full utilization of capitalized capacity. In contrast, 2025 showed a notable improvement, with all indicators showing considerable growth, reaching international efficiency standards. These results were achieved through the implementation of improved maintenance programs, combined with a more proactive approach, supported by more robust engineering decisions adopted by the specific strategy employed. It became clear that even with moderate investment strategies, a power plant can achieve significant competitive returns. Likewise, with efficient management and sound decisions, exceptional results are possible. Description: CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTOS. Este estudio examina el impacto de las estrategias de mantenimiento en los indicadores de rendimiento de una planta termoeléctrica ecuatoriana con la intención de encontrar eficiencias operativas tangibles. La motivación principal era ver cómo el mantenimiento, en lugar de ser solo una obligación técnica, podría diseñarse para mejorar la confiabilidad de la planta, especialmente cuando el país necesita apoyo energético adicional durante las temporadas secas o emergencias del sistema hidroeléctrico. Una comparación longitudinal de las operaciones de dos años consecutivos demostró una mayor disponibilidad, utilización y rendimiento general de OEE (Efectividad General del Equipo). Los resultados observados en 2023 indicaron desafíos significativos con la disponibilidad del equipo, lo que impidió la utilización completa de la capacidad capitalizada. En cambio, 2025 mostró una mejora notable donde todos los indicadores exhibieron un crecimiento considerable alcanzando referentes internacionales de eficiencia. Estos resultados fueron alcanzables mediante la implementación de mejores horarios de mantenimiento combinados con un enfoque más proactivo subrayado por decisiones de ingeniería más sólidas adoptadas por la estrategia objetivo empleada. Se evidenció que, incluso con estrategias de inversión moderadas, una planta puede alcanzar rendimientos competitivos significativos. De igual manera, con una gestión eficiente y decisiones acertadas, es posible obtener resultados sobresalientes. 2025-01-01T00:00:00Z http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/67393 Title: Evaluación oportuna de la vulnerabilidad dinámica de la red usando técnicas de aprendizaje automático aplicado al caso de estudio peruano Authors: Huaratazo Huallpa, Luis Angel; Cepeda Campaña, Jaime Cristóbal, Director Abstract: CONDITIONING OF PROJECT PUBLICATION. work proposes the development of the vulnerability prediction of the Peruvian system through the analysis of oscillatory stability, using learning elements based on data obtained from different emergency and/or contingency conditions of the Peruvian system. Although software tools already exist to evaluate such contingencies, the idea of predicting vulnerability conditions in advance for certain conditions of a new scenario based on machine learning is a relatively new proposal. To do this, this work relies on tools such as contingency analysis to generate scenario data applied to the Peruvian network. Furthermore, using some artificial intelligence techniques and other dimensionality reduction techniques, the scenarios are classified and algorithms are trained to obtain system states that could be vulnerable with sufficient precision. State prediction is sought for probable test scenarios based on changes in network buffer levels. In addition, it is noted that the processing time and identification of conditions using a well-trained AI model is reduced, adding importance. From this work it is clear that, with good training and necessary data, vulnerable states can be predicted in the Peruvian system that give rise to early warning. Furthermore, trained algorithms help in real-time identification. Also, regardless of the nature of the network (in this case the updated network was used with renewable projects included), and with data from a certain number of chosen parameters, conditions of probable vulnerability can be identified. In other words, the rapid evaluation of the oscillatory stability of the Peruvian system by classifying the data is very feasible, and it can be applied without problems to the Scada – WAMS data of the Peruvian system. Keywords: Data mining, training, network, machine learning, etc. Description: CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTOS. Este trabajo propone el desarrollo de la predicción de vulnerabilidad del sistema peruano a través del análisis de estabilidad oscilatoria, utilizando elementos de aprendizaje en base a data obtenida de diferentes condiciones de emergencia y/o contingencia del sistema peruano. Si bien ya existen herramientas de software para evaluar dichas contingencias, la idea de predecir con antelación condiciones de vulnerabilidad para ciertas condiciones de un nuevo escenario basado en aprendizaje maquina es una propuesta relativamente nueva. Para ello este trabajo se apoya en herramientas como el análisis de contingencias para generación de data de escenarios aplicados a la red peruana. Además, mediante algunas técnicas de inteligencia artificial y otras de reducción de dimensionalidad, se clasifica los escenarios y entrenan algoritmos para obtener con suficiente precisión estados del sistema que podrían ser vulnerables. Se busca la predicción de estados para escenarios de prueba probables en base a cambios en los niveles de amortiguamiento de la red. Además, se hace notar que el tiempo de procesamiento e identificación de condiciones mediante un modelo bien entrenado de IA es reducido, añadiéndole importancia. Del presente trabajo se desprende que, con un buen entrenamiento y data necesaria, se puede predecir estados vulnerables en el sistema peruano que den pie a la alerta temprana. Además, que algoritmos entrenados ayudan en la identificación en tiempo real. También que no importando la naturaleza de la red (en este caso se hizo uso de la red actualizada con proyectos renovables incluidos), y con data de cierta cantidad de parámetros elegidos se puede identificar condiciones de probable vulnerabilidad. En decir, siendo muy factible la evaluación rápida de la estabilidad oscilatoria del sistema peruano mediante la clasificación de la data, se puede aplicar sin problemas a la data Scada – WAMS del sistema peruano. 2025-01-01T00:00:00Z http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/67390 Title: Diseño de un sistema integrado de supervisión y verificación de actuación de protecciones eléctricas del sistema de subtransmision de Cnel. sucumbíos, basado en registradores automáticos de perturbaciones Authors: Gaona Ramos, Deivid Javier; Ugarte Vega, Luis Fernando, Director Abstract: CONDITIONING OF PROJECT PUBLICATION. Description: CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTOS. El presente documento tiene como fin el diseño de un sistema de Registro Automático de Perturbaciones para la red de subtransmisión de CNEL Sucumbíos. La propuesta nace de las limitaciones técnicas de operación y el constante avance tecnológico, factores que produce que la red sea ineficiente reflejada en índices de calidad, en especial al índice de energía no suministrada y su coste para CNEL Sucumbíos. La propuesta contempla el dimensionamiento de los dispositivos comerciales y su elección por medio de las necesidades de la red, para buscar una independencia entre el sistema de protecciones y el propuesto en este trabajo se diseña una red de comunicaciones para mayor confiabilidad, en base a la red actual de CNEL Sucumbíos. Además, se analizan cualidades y desventajas de los dispositivos comerciales, los softwares de cada dispositivo para su selección basada en limitaciones por falta de actualizaciones ocasionadas por licencias. Incluye también el análisis de dispositivos para adquisición de datos, dimensiones y características. Para la validación de la propuesta, se elaboran ejemplos teóricos basados en fallas reales y datos proporcionados por la Agencia de Regulación y Control. Estos casos evalúan el impacto económico y en índices de calidad de servicio técnico dentro de la red de CNEL Sucumbíos, al cumplir con una función de supervisión del sistema de protecciones. Estos resultados muestran la necesidad de contar con el sistema propuesto para mejorar el funcionamiento y operación de la red, buscando brindar un servicio confiable a los usuarios. 2025-01-01T00:00:00Z