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Impacto en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Investigadores/as Institucionales

Araúz JAutor (correspondencia)Martínez SAutor o Coautor

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6 de febrero de 2023
Publicaciones
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Artículo
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Contribution of the thermal inertia of trains to the primary frequency control of electric power systems

Publicado en: Sustainable Energy Grids & Networks. 34 100988- - 2023-06-01 34(), DOI: 10.1016/j.segan.2022.100988

Autores:

Araúz, J; Martinez, S
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Afiliaciones

Univ Politecn Madrid, Escuela Tecn Super Ingn Ind, C Jose Gutierrez Abascal 2, Madrid 28006, Spain - Autor o Coautor
Univ Tecnol Panama, Fac Elect Engn, Panama Railway Engn Res Grp, Panama City 081907289, Panama - Autor o Coautor
Univ Tecnol Panama, Fac Mech Engn, Res Grp Energy & Comft Bioclimat Bldg, Panama City 081907289, Panama - Autor o Coautor
Universidad Politécnica de Madrid - Autor o Coautor
Universidad Tecnologica de Panama , Universidad Politécnica de Madrid - Autor o Coautor
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Resumen

There is a wide consensus about substituting fossil fuel-based electric generation with renewable resource-based one. However, the displacement of conventional power plants with power electronics-interfaced plants implies several technical issues that must be addressed. Among these needs, providing ancillary services to electric power systems is fundamental to maintain power quality and system reliability. There is a considerable amount of literature about providing ancillary services from renewable power plants and an increasingly important effort to complement these services with loads. However, the contribution of railway systems to these services has been less explored. Considering the world-wide expansion of railway systems, it is appropriate to consider them as relevant contributors to ancillary services. The present work presents a novel approach to assess the possibilities of contribution of railways to grid primary frequency control based on the thermal inertia of trains. This approach aims at determining how railways can support frequency control tasks without affecting the circulation time of trains and thermal comfort of passengers. This paper proposes to act on the power consumption of the air conditioning system of trains as the way of making the train whole consumption responsive to frequency deviations. In addition, the paper proposes a methodology for analyzing the effectivity of the approach. It defines the extent of the modeling detail of railway and electric power system, and the coupling between them. To validate the feasibility, its application is illustrated with a case study. The results show that frequency deviations can be reduced without affecting passengers’ thermal comfort.
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Palabras clave

cabindemand responseenergyoptimizationrailwaystrategythermal inertiaAffordable and clean energyDemand responseFrequency controlRailwayThermal inertia

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Sustainable Energy Grids & Networks debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2023, se encontraba en la posición 70/353, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Engineering, Electrical & Electronic.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales proporcionadas por WoS (ESI, Clarivate), arroja un valor para la normalización de citas relativas a la tasa de citación esperada de: 1.18. Esto indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 13 Nov 2025)

Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:

  • Media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 1.21 (fuente consultada: FECYT Mar 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2026-04-24, el siguiente número de citas:

  • WoS: 11
  • Scopus: 11
  • Google Scholar: 5
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-24:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 12 (PlumX).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/93211/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 23
  • Descargas: 23
Siguiendo con el impacto social del trabajo, es importante enfatizar el hecho de que, por su contenido, puede ser asignado a la línea de interés del ODS 7 - Affordable and clean energy, con una probabilidad del 48% según el algoritmo mBERT desarrollado por Aurora University.
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Panama.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (ARAÚZ SARMIENTO, JESÚS HARMODIO) y Último Autor (MARTINEZ GONZALEZ, SERGIO).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido ARAÚZ SARMIENTO, JESÚS HARMODIO.

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Objetivos del proyecto

Los objetivos perseguidos en esta aportación se centran en evaluar el papel de los sistemas ferroviarios en el control primario de frecuencia de sistemas eléctricos. Se pretende determinar cómo los trenes pueden contribuir a este control mediante su inercia térmica sin afectar el tiempo de circulación ni el confort térmico de los pasajeros. Además, se busca proponer una estrategia basada en la modulación del consumo energético del sistema de aire acondicionado de los trenes para responder a desviaciones de frecuencia. También se plantea desarrollar una metodología para analizar la efectividad de esta estrategia, definiendo el nivel de detalle en el modelado del sistema ferroviario y eléctrico, y validar su viabilidad mediante un estudio de caso.
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Resultados más relevantes

El estudio analiza la contribución de la inercia térmica de los trenes al control primario de frecuencia en sistemas eléctricos. Los resultados más relevantes son: 1) se propone un método para ajustar el consumo energético del sistema de aire acondicionado de los trenes en respuesta a desviaciones de frecuencia; 2) se establece una metodología para evaluar la efectividad de esta contribución, incluyendo el nivel de detalle en el modelado del sistema ferroviario y eléctrico; 3) el caso de estudio demuestra que es posible reducir las desviaciones de frecuencia sin comprometer el confort térmico de los pasajeros; 4) se confirma que los sistemas ferroviarios pueden ser agentes activos en servicios auxiliares para la estabilidad del sistema eléctrico.
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