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Investigadores/as Institucionales

Martinez-Lucas, GuillermoAutor o CoautorFernandez-Guillamon, AnaAutor (correspondencia)Ignacio Sarasua, JoseAutor o Coautor

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22 de septiembre de 2025
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Artículo
Sí

Frequency Regulation Analysis of the Coca Codo Sinclair Hydropower Plant (Ecuador) in Isolated Operation With High Wind Power Penetration

Publicado en: IEEE Access. 13 148003-148015 - 2025-01-01 13(), DOI: 10.1109/access.2025.3601378

Autores:

Martínez-Lucas, G; Fernández-Guillamón, A; Mier, VAG; Sarasua, JI
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Afiliaciones

Distance Univ Madrid UDIMA, Fac Engn, Collado Villalba 28400, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Castilla La Mancha, Renewable Energy Res Inst, Dept Appl Mech & Projects Engn, Albacete 02071, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Hydraul Energy & Environm Engn, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

The increasing integration of wind energy into isolated power systems presents significant challenges for frequency regulation, particularly in regions where renewable penetration is expected to rise. This paper analyzes the frequency control capabilities of the Coca Codo Sinclair Hydropower Plant under such conditions, proposing a systematic methodology for tuning the gains of its speed governor. A dynamic model of the plant is developed in Matlab Simulink, explicitly incorporating long penstocks and hydraulic coupling between generating units, a configuration rarely addressed in conventional tuning approaches. The tuning strategy is based on minimizing a performance penalty index that reflects the plant's response to power disturbances. Two gain-setting approaches are evaluated: one that adapts to the operational configuration of the generation units, and another that uses fixed gains regardless of operating mode. Simulation results, aligned with national renewable expansion plans, show that both strategies improve frequency stability compared to conventional tuning. The mode-dependent tuning yields better performance in reducing frequency deviations, while the fixed-gain approach simplifies implementation but may increase mechanical stress on turbine components. The results demonstrate that a suitable methodology for tuning speed controller gains in isolated systems with complex hydraulic dynamics enhances system performance, even under high wind power penetration levels. Moreover, these results highlight the importance of realistic modeling and adaptive tuning in the reliable integration of renewable energy in remote and decarbonization-priority areas.
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Palabras clave

Frequency controlGovernor tuningHydraulic systemsHydraulic-turbineHydroelectric power generationHydropower plantIncreasing penetrationIsolated power systemPelton turbinePenstockPower generationPower system dynamicsPower system stabilityPower transmission linesRenewable energy integrationRenewable energy sourcesSystemsThermal stabilityTuningVariable-speedWind power generation

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).

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-24:

  • Scopus: 1
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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: 3 (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.
    • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/91270/

    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: 57
    • Descargas: 109
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    Análisis de liderazgo de los autores institucionales

    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 (MARTINEZ DE LUCAS, GUILLERMO) y Último Autor (SARASUA MORENO, JOSE IGNACIO).

    el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido FERNANDEZ GUILLAMON, ANA.

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    Reconocimientos ligados al ítem

    This work was supported by Madrid Government (Comunidad de Madrid-Spain) through the Multiannual Agreement 2023-2026 with the Universidad Politecnica de Madrid in the Line A, Emerging Ph.D. researchers, under Grant DOCTORES-EMERGENTES-24-Y8X7NY-18-RPLBQC.
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