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Impacto en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Investigadores/as Institucionales

Asad, MuhammadAutor (correspondencia)Sanchez-Fernandez, Jose AngelAutor o Coautor

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31 de julio de 2025
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Artículo
Sí

Battery Energy Storage System Contribution to Primary Frequency Control in Isolated Power Systems

Publicado en: IEEE Access. 13 110030-110049 - 2025-01-01 13(), DOI: 10.1109/access.2025.3583228

Autores:

Asad, M; Tresca, G; Zanchetta, P; Sanchez-Fernandez, JA
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Afiliaciones

Univ Pavia, Dept Elect Comp & Biomed Engn, I-27100 Pavia, Italy - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, ETSI Caminos Canales & Puertos, Dept Hydraul Energy & Environm Engn, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor

Resumen

Increased renewable energy penetration into conventional power plants results in significant frequency regulation (FR) problems, particularly at island power systems. To overcome FR problems, an energy storage system plays an important role. Therefore, a battery energy storage system (BESS) is proposed to provide primary frequency control (PFC) for San Cristobal Island hybrid wind diesel power system (WDPS) in this paper. The aim of this paper is to highlight the improvements achieved using BESS and estimate the optimal size of that BESS for San Cristobal WDPS. Therefore, a permanent magnet synchronous generator (PMSG) based variable speed wind turbine (VSWT) with synthetic (droop) control is used, which enables VSWT to release inertia during contingencies. A novel controller tuning methodology, named student psychology-based algorithm (SPBA), is used to optimally tune the BESS with hybrid WDPS and to estimate BESS size. In addition, several configurations set such as BESS with VSWT and/or diesel power plant (DPP) or both, are presented in this paper to highlight the optimal tuning effects. Moreover, the BESS based WDPS is tested under various real-world scenarios such as loss of wind generator, steadily increase wind speed ( Delta V-w approximate to 0.81 ms(-1)), variable wind speed, variable load demand ( Pload ) and simultaneously change in V-w and P-load. Finally, hybrid BESS based WDPS is tested in a real time environment (OPAL-RT) which validates its performance. Results show the significant reduction in frequency deviation, optimal sizing of BESS and optimal tuning of the whole WDPS.
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Palabras clave

Affordable and clean energyBattery energy storage systemBattery energy storage systemsBattery storageContingency managementDroop controlElectric generatorsElectricity sectorEnergy policyFrequency deviatioFrequency deviationFrequency regulationsGeneratorsHybrid isolated wdpsHybrid isolated wind diesel power systemHybrid power systemsInertiaLoad modelingMathematical modelsNatural frequenciesPower controlPower generationPower system stabilityPrimary frequency controlRenewable energiesRenewable energySecondary batteriesServiceSpbaStudent psychology-based algorithmTuningVariable speed wind turbinesWindWind speedWind turbinesWind-diesel power system

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista IEEE Access debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia Scopus (SJR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición , consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Engineering (Miscellaneous).

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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 2026-04-05:

  • 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: 7 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

    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:

    • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
    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 89% 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: Italy.

    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 (ASAD, MUHAMMAD) y Último Autor (SANCHEZ FERNANDEZ, JOSE ANGEL).

    el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido ASAD, MUHAMMAD.

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    Reconocimientos ligados al ítem

    This work was supported in part by the Universidad Politecnica de Madrid under Grant RP2304330031.
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