http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/50569 Maestría en Electricidad Sun, 17 May 2026 18:16:58 GMT 2026-05-17T18:16:58Z http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68301 Title: Definición de estrategia para un nuevo modelo de gestión del mantenimiento aplicada a instalaciones de transmisión eléctrica Authors: Saraguro Ríos, Roosswelt Isaac; Torres Rodríguez, Miguel Alberto, Director Abstract: The Ecuadorian electric transmission system, according to the IAM (Institute of Asset Management) maturity scale in relation to the ISO 55001 Asset Management System standard, currently exhibits an asset management maturity level between Level 0 (Innocence) and Level 1 (Awareness). Based on maturity frameworks for asset management in electric transmission systems, the current state is in an initial range (transition between “nascent awareness” and “awareness”), typical of organizations where event response (failures, outages, forced unavailability) predominates over systematic lifecycle management. In electric transmission, this pattern is evident when the prioritization of interventions depends more on operational urgency than on reproducible risk criteria (probability × consequence), condition/diagnosis, asset criticality, and service objectives. The expected evolution towards higher levels of maturity involves institutionalizing an Asset Management System (AMS) with planning, control, and continuous improvement, and strengthening decisions with health/condition indices and risk analysis for substations and equipment considered critical. [1]; [2]; [3]; [4] The current approach, as characterized, can be described as a combination of: 1. Preventive maintenance dominated by time-based scheduled tasks 2. Corrective maintenance aimed at restoring operational function in response to defects or failures 3. Predictive maintenance based on monitoring of condition variables 4. Improvement actions supported by execution findings and failure analysis However, to transition from primarily “time-and-history-based” routines toward sustainable decisionmaking, it is necessary to strengthen prioritization based on criticality and risk, and to formalize the selection of monitoring/diagnostic techniques by failure mode. [3]; [4] With the definition of a strategy for a new maintenance management model applied to electric transmission facilities—such as a condition-based approach—sustainability could be achieved, along with preservation of asset useful life, and improved safety and service continuity. Based on the regulatory framework described above, defining a strategy for a new maintenance management model for the assets of the electric transmission system is necessary in order to comply with what is established in the ARCONEL resolution, specifically with respect to the following: 7 The institutional responsibilities associated with maintenance management include: (i) defining guidelines and follow-up, control, and monitoring mechanisms; (ii) ensuring personnel competencies and the availability of resources (tools, materials, spare parts, safety, and logistics) to execute the Annual Maintenance Plan; and (iii) ensuring that planning and progress information remains up to date to enable control, auditing, and decision-making. This approach is consistent with the need for a management system that translates strategy into measurable, governable execution. [5]; [6] The CPI and SPI indices are used as control metrics to assess cost and schedule (planning) performance based on the Earned Value methodology, enabling comparison of actual progress against both the budget baseline and the planned schedule. Their use is relevant for both regulatory requirements and internal management, as it facilitates early identification of deviations and the implementation of evidence-based corrective actions. [7]; [8]; [9] Description: El sistema de transmisi´on el´ectrica ecuatoriano, de acuerdo con la escala del IAM (Institute of Asset Management) respecto a la Norma ISO 55001 Sistema de Gesti´on de Activos, presenta en la actualidad un nivel de madurez entre los niveles 0 (inocencia) y 1 (conciencia): En base a marcos de madurez en gesti´on de activos de sistemas de transmisi´on el´ectrica, el estado actual se ubica en un rango inicial (transici´on entre “conciencia incipiente” y “conciencia”), t´ıpico de organizaciones donde predomina la respuesta a eventos (fallas, disparos, indisponibilidades forzadas) por encima de una gesti´on sistem´atica del ciclo de vida. En transmisi´on el´ectrica, este patr´on se evidencia cuando la priorizaci´on de intervenciones depende m´as de la urgencia operativa que de criterios reproducibles de riesgo (probabilidad × consecuencia), condici´on/diagn´ostico, criticidad de activos y objetivos de servicio. La evoluci´on esperada hacia mayores niveles de madurez implica institucionalizar un Sistema de Gesti´on de Activos (SGA) con planificaci´on, control y mejora continua, y fortalecer decisiones con ´ındices de salud/condici´on y an´alisis de riesgo para subestaciones y los equipos considerados cr´ıticos. [1]; [2]; [3]; [4] El enfoque actual, con su caracterizaci´on, puede describirse como una combinaci´on de: 1. Mantenimiento preventivo dominado por tareas programadas en el tiempo 2. Mantenimiento correctivo orientado a restituir la funci´on operativa ante defectos o fallas 3. Mantenimiento predictivo basado en el seguimiento de variables de condici´on 4. Acciones de mejora sustentadas en hallazgos de ejecuci´on y an´alisis de fallas No obstante, para migrar desde rutinas principalmente “tiempo-hist´oricos” hacia decisiones sostenibles, es necesario fortalecer la priorizaci´on por criticidad y riesgo, y formalizar la selecci´on de t´ecnicas de monitoreo/diagn´ostico por modo de falla. [5]; [6] Con la definici´on de una estrategia para un nuevo modelo de gesti´on del mantenimiento aplicada a instalaciones de transmisi´on el´ectrica, como la basada en condici´on, se podr´ıa alcanzar la sustentabilidad, preservaci´on de la vida ´util de los activos, as´ı como la seguridad y continuidad del servicio. Basado en la normativa descrita anteriormente, la definici´on de una estrategia para un nuevo modelo de gesti´on del mantenimiento de los activos del sistema de transmisi´on el´ectrica es necesaria para poder cumplir con lo descrito en la resoluci´on del ARCONEL, en los: 5 Las responsabilidades institucionales asociadas a la gesti´on del mantenimiento incluyen: (i) definir directrices y mecanismos de seguimiento y control; (ii) asegurar competencias del personal y la disponibilidad de recursos (herramientas, materiales, repuestos, seguridad y log´ıstica) para ejecutar el Plan Anual de Mantenimiento; y (iii) garantizar que la informaci´on de planificaci´on y avance se mantenga actualizada para permitir control, auditor´ıa y toma de decisiones. Este enfoque es consistente con la necesidad de un sistema de gesti´on que convierta la estrategia en ejecuci´on medible y gobernable. [7]; [8] Los ´ındices CPI y SPI se emplean como m´etricas de control para evaluar el desempe˜no del costo y cronograma (planificaci´on) con base en la metodolog´ıa del Valor Ganado, permitiendo comparar el avance ejecutado frente a lo presupuestado y lo programado. Su uso es pertinente tanto para requerimientos regulatorios como para una gesti´on interna, ya que facilita la identificaci´on temprana de desviaciones y la aplicaci´on de acciones correctivas sustentadas en evidencia. [9]; [10]; [11] Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68301 2026-01-01T00:00:00Z http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68299 Title: Análisis comparativo de motores imanes permanentes y jaula de ardilla para aireación en camaroneras Authors: Hidalgo Guachambo, Kevin José; Ugarte Vega, Luis Fernando, Director Abstract: Aquaculture is a fundamental pillar of the Ecuadorian economy. In the province of Guayas, shrimp farms are at the heart of the industry's production processes, but there is a critical issue: the aeration of the ponds where the shrimp are farmed, which depends on expensive and polluting diesel engines. This is why a migration to electric aeration systems is necessary, representing a strategic opportunity to improve efficiency, reduce operating costs, and decrease environmental pollution. This project focuses on a technological problem in this migration: the impact of the choice of electric motor on the quality and reliability of the power supply. The study focuses on a shrimp farm in Guayas where two cutting-edge technologies have been implemented: squirrel cage induction motors (SCIM) and permanent magnet synchronous motors (PM). Despite the advertised efficiency of PM motors, there have been recurring failures in electrical components, such as capacitor banks and transformers. The study concludes with a comparative technical-economic analysis evaluating four alternatives. The results show that there is one solution that is more efficient and reliable than the others. It also provides a methodological framework and well-founded technical conclusions to guide decision-making in the electrical modernization of the aquaculture sector, prioritizing system reliability and long-term economic sustainability. Description: La acuacultura es un pilar fundamental alimentaria de la economía ecuatoriana, en la provincia del Guayas, las camaroneras son el corazón de los procesos productivos que tiene la industria, pero existe un aspecto critico que es la aireación de las piscinas donde habitan la producción del camarón, en la cual depende de costosos y contaminantes motores diésel. Es por eso que es necesario una migración hacia sistemas de aireación eléctrica en la cual representa una oportunidad estratégica para mejorar la eficiencia, reducir costos operativos y disminuir la contaminación ambiental. Este proyecto se enfoca en un problema tecnológico en esta migración: el impacto de la elección del motor eléctrico en la calidad y confiabilidad del suministro de energía. El estudio se centra en una camaronera del Guayas donde se han implementado dos tecnologías de vanguardia: los motores de inducción de jaula de ardilla (SCIM) y los motores síncronos de imanes permanentes (PM). A pesar de la eficiencia anunciada de los motores PM, se han presentado fallas recurrentes en componentes eléctricos, como bancos de capacitores y transformadores. El estudio concluye con un análisis tecno-económico comparativo que evalúa cuatro alternativas. Los resultados demuestran que existe una solución que sea más eficiente y confiable que las demás, además se proporciona un marco metodológico y conclusiones técnicas fundamentadas para guiar la toma de decisiones en la modernización eléctrica del sector acuícola, priorizando la confiabilidad del sistema y la sostenibilidad económica a largo plazo. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68299 2025-01-01T00:00:00Z 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. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/67395 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. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/67394 2025-01-01T00:00:00Z