La Revista Técnica “energía” del Operador Nacional de Electricidad CENACE, promociona la investigación y fomenta el intercambio de ideas encaminadas al beneficio y desarrollo del sector eléctrico y energético, profundiza el análisis sobre avances científicos y tecnológicos, asimismo, comparte experiencias de alto nivel vivenciadas en los sectores eléctrico y energético y en las interconexiones internacionales de electricidad. La Revista Técnica “energía”, se encuentra indizada en las bases de datos de “EBSCO Information Services” (http://www.ebscohost.com), y en las bases de datos de Latindex Catálogo 2.0, lo que ha permitido consolidar el prestigio y reconocimiento nacional e internacional alcanzado por la Revista. Nota: Estimados Autores, Evaluadores y Lectores, en caso de tener alguna consulta, comentario o sugerencia, Usted puede contactarse directamente con la Entidad Editora en el siguiente link: http://www.cenace.gob.ec/contactanos/ Nos interesa mucho sus opiniones acerca de la Revista.
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Análisis de la Influencia Temporal y Geográfica del Muestreo sobre las Propiedades Fisicoquímicas de FORSU en Manabí, Ecuador
El crecimiento demográfico y el desarrollo de la sociedad han incrementado de forma significativa la generación de residuos, cuya acumulación en vertederos ocasiona impactos ambientales y riesgos sanitarios para las poblaciones cercanas. En este estudio se recolectaron muestras de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU) en cinco mercados de distintos cantones de la provincia de Manabí, considerando diferentes temporalidades. Posteriormente, se realizó la caracterización fisicoquímica mediante análisis proximal y determinación del poder calorífico superior, complementada con un análisis estadístico para evaluar la influencia de la temporalidad y la ubicación geográfica sobre sus propiedades. Los resultados obtenidos permiten establecer criterios para definir los posibles usos de la FORSU y su potencial de valorización energética a través de procesos de conversión termoquímica.
Derechos de autor 2026 Nilo Robles, Daniel Rivadeneira, Michelle Herrera, Wilmer Ponce https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Subsidios energéticos y comportamiento de consumo urbano en Ecuador: distorsiones y alternativas para una transición
Desde los años 70, los subsidios energéticos en Ecuador han buscado garantizar el acceso universal, pero han distorsionado el consumo urbano, promoviendo ineficiencia, dependencia de combustibles fósiles y desigualdad. Este estudio analiza cómo los precios artificialmente bajos han desincentivado tecnologías limpias y obstaculizado la eficiencia energética, afectando especialmente al sector residencial urbano. Mediante un enfoque bottom-up, se evalúa la sensibilidad tarifaria a través de modelos de segmentación con 16 y 7 variables, aplicando pruebas de independencia para identificar redistribuciones significativas. Los resultados evidencian estabilidad estructural en los perfiles energéticos, lo que permite proponer una transición gradual hacia precios más racionales, con políticas focalizadas, eco-innovación y compensación para los más vulnerables, como vía hacia una matriz energética más sostenible, equitativa y fiscalmente responsable.
Derechos de autor 2026 Gabriela Araujo, Andrés Robalino https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Modelo Eléctrico de un Sistema Piezoeléctrico para Generación de Energía a Través de la Fuerza Aplicada en un Paso
Los sistemas piezoeléctricos han tomado relevancia al momento de explorar nuevos métodos de generación de energía. La deformación mecánica que se produce en un transductor piezoeléctrico al aplicar una fuerza sobre éste origina cierta cantidad de energía que puede emplearse para transformar la fuerza que ejerce una persona mediante una pisada en energía eléctrica. La eficiencia en la conversión mecánica-eléctrica del material piezoeléctrico puede reducir la dependencia de fuentes tradicionales. Sin embargo, la falta de un modelo específico limita la aplicación práctica en almacenamiento energético, aunque existen modelos teóricos su validación con modelos prácticos es casi nula. Este documento busca simular el funcionamiento del transductor piezoeléctrico PZT-51 a través de su modelo eléctrico tomando en consideración las características mecánicas, en aplicaciones de almacenamiento de energía. Para la validación del modelo generado en Simulink® se emplearon parámetros como la permitividad dieléctrica, el coeficiente piezoeléctrico y el factor de pérdida, proporcionados por el fabricante para garantizar que los resultados obtenidos se asemejan a la realidad.
Derechos de autor 2026 Mónica Romero, Diego Chacón, Josselin Salinas, Leslie Culcay https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Identificación Paramétrica del Modelo de Carga OCL Utilizando Mediciones Sincrofasoriales y Técnicas de Optimización
Actualmente modelar adecuadamente las cargas, representar su comportamiento dinámico y capturar las variaciones de los parámetros de los modelos de carga en el tiempo es un tema fundamental. Para esto hoy en día se utilizan mediciones sincrofasoriales, metodologías de modelamiento de carga automáticas y en línea y, nuevos modelos de carga dinámicos. En el último tiempo en un trabajo de investigación se ha planteado el Oscillatory Component Load Model (OCL), el cual tiene como aporte que permite representar no solamente el comportamiento estático y exponencial de recuperación de las cargas, sino también el comportamiento oscilatorio. En este sentido, el proceso de identificación paramétrica de este modelo OCL no ha sido investigado a profundidad, por lo que se lo realiza en este trabajo, desde determinar el mejor método de optimización para el proceso de identificación paramétrica, hasta las características que deben contener las mediciones sincrofasoriales para obtener modelos de carga OCL precisos.
Derechos de autor 2026 Joffre Constante, Lesly Ochoa, Brayan Caiza, Walter Rueda, Omar Chuquitarco https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Estimación Paramétrica del Modelo de Carga de Recuperación Exponencial Utilizando Mediciones Sincrofasoriales
La adecuada representación del comportamiento dinámico de las cargas, así como la captura de la variabilidad temporal de sus parámetros, constituye actualmente un aspecto fundamental en el análisis y operación de los sistemas eléctricos. Para ello, se emplean metodologías de modelamiento de carga automáticas y en línea, modelos de carga dinámicos y, se aprovechan las ventajas de las mediciones sincrofasoriales. Uno de los modelos propuestos en la literatura es el Exponential Recovery Load (ERL), el cual permite representar no solo el comportamiento estático de las cargas, sino también la dinámica de recuperación exponencial de la carga ante perturbaciones en la tensión. No obstante, el proceso de identificación paramétrica de este modelo ha sido superficialmente abordado en estudios previos. Es por ello por lo que en este trabajo se investiga dicho proceso de forma integral, desde la determinación del algoritmo de optimización más adecuado, con enfoque en el modelamiento de carga automático, en línea y basado en mediciones sincrofasoriales, hasta la caracterización de las condiciones mínimas que deben cumplir las mediciones sincrofasoriales con el objeto de garantizar estimaciones precisas del modelo ERL.
Derechos de autor 2026 Joffre Constante, Robert Quinga, Klever Tigasi, Mauricio Mullo https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Contribución del Almacenamiento en Baterías en el Sistema Eléctrico Ecuatoriano para Optimizar su Despacho Económico
El incremento de la generación renovable y la necesidad de una operación más flexible del Sistema Nacional Interconectado (SNI) plantean nuevos desafíos para la gestión eficiente de la energía en Ecuador. En este contexto, los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS, por sus siglas en inglés) se presentan como una solución viable para optimizar la operación del sistema eléctrico, al facilitar el desplazamiento temporal de energía, reducir los costos operativos y mitigar los eventos de energía no suministrada. Este estudio analiza la contribución de un BESS al desempeño operativo del SNI utilizando un modelo representativo de cuatro zonas. Se desarrolla un modelo de optimización basado en Programación Lineal Entera Mixta (MILP, por sus siglas en inglés) para determinar la ubicación óptima del sistema de almacenamiento. Los resultados indican que la ubicación óptima se encuentra en las zonas con la mayor capacidad de generación solar y altos niveles de demanda, donde el BESS contribuye significativamente a disminuir el despacho térmico y los costos globales del sistema, reforzando su rol como recurso estratégico para incrementar la flexibilidad operativa del sistema eléctrico ecuatoriano.
Sistemas de almacenamiento de energía en baterías
Derechos de autor 2026 Alex Villamarín, Angie Bravo, Ariel Chancusig https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Evaluación de Técnicas de Filtrado y Suavizado de Datos en la Estimación Paramétrica del Modelo de Carga ZIP con Datos Tipo Ambiente de PMUétrica del Modelo de Carga ZIP con Datos Tipo Ambiente de PMU
Hoy en día modelar adecuadamente las cargas y cómo sus parámetros varían con el tiempo es un tema fundamental. Para esto, una solución, que es una tendencia actual, es estimar los modelos de carga con datos tipo ambiente de Unidades de Medición Fasorial (PMU), sin embargo, el ruido de las propias mediciones juega un papel fundamental ya que tiene un impacto significativo y negativo en la precisión alcanzada. Dado que en la literatura los trabajos no estudian a profundidad las técnicas de filtrado en el modelamiento de carga, en este trabajo se evalúan diferentes técnicas de filtrado y suavizado de datos en la estimación paramétrica del modelo de carga ZIP y, se determina la mejor, junto con el valor óptimo de su parámetro de diseño. Como resultado se obtiene que la técnica Savitzky – Golay con polinomio de grado 3 y un ancho de ventana de 35 muestras es la que mejor desempeño alcanza, por lo que se recomienda su utilización en la estimación paramétrica del modelo de carga ZIP con datos tipo ambiente de PMU.
Derechos de autor 2026 Joffre Constante, Henry Laica, Kevin Tituaña, Jessica Castillo https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Modelo de Unidad de Medición Fasorial PMU Implementado en el Software de Simulación en Tiempo Real de Transitorios Electromagnéticos HYPERSIMmulación en tiempo real de transitorios electromagnéticos HYPERSIM
El objetivo de este trabajo es desarrollar un modelo de unidad de medición fasorial (PMU) en el entorno de simulación digital en tiempo real del software de simulación de transitorios electromagnéticos HYPERSIM de OPAL-RT. La metodología propuesta para la modelación está basada en los lineamientos de los estándares IEEE C37.118.1-2011 y C37.118.2-2011 para la estimación de los sincrofasores de voltaje y corriente, la frecuencia y el ROCOF. En el modelo implementado la estimación sincrofasorial se lleva a cabo con el cálculo del valor eficaz (RMS) para una ventana móvil variable, el uso de controles PLL (Phase-Locked Loop), y las interfaces de sincronización GPS y del estándar C37.118.2 del simulador en tiempo real. Se ha considerado que el modelo sea eficiente en cuanto a recursos computacionales. Finalmente, se realiza la comparación de los datos sincrofasoriales del modelo de PMU con los datos de una PMU comercial en un sistema WAMS, en un entorno de simulación en tiempo real.
Derechos de autor 2026 Diego Paguay, Ricardo Lozada, Ariel Almeida, Carlos Lozada https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Evaluación del desempeño de modelos LSTM y XGBoost en la predicción de la demanda eléctrica del sistema ecuatoriano
La predicción precisa de la demanda eléctrica es esencial para la operación técnico-económica del sistema eléctrico ecuatoriano. Este trabajo presenta una comparación entre los modelos Long Short-Term Memory (LSTM) y XGBoost para la predicción de la demanda de corto plazo, incorporando variables exógenas como la temperatura aparente y los feriados nacionales. Se utilizaron registros horarios del CENACE desde 2021 y datos meteorológicos satelitales del portal Open-Meteo. La estrategia empleada fue de predicción unipaso recursiva para un horizonte de 24 horas. Los resultados muestran que el modelo LSTM alcanza una mayor precisión , superando significativamente a XGBoost. Se concluye que la inclusión de variables exógenas mejora la exactitud del pronóstico y que la arquitectura LSTM constituye una herramienta robusta para la planificación operativa y energética del sistema ecuatoriano
Derechos de autor 2026 Wilson Brito, Wilson Sánchez https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Optimización de Costos de Producción con el Uso Programación Lineal Entera en la Planeación de la Producción para el Control de Inventario de Materias Primas
El presente estudio propone una metodología de reducción de costos en los procesos de fabricación de cuerpos de grifería sanitaria, basada en un modelo de programación lineal entera (PLE) que optimiza la planeación de la producción manteniendo el control de inventarios dentro de límites establecidos. El modelo integra restricciones económicas, logísticas y ambientales, como cupos de importación, capacidad de producción y reutilización de chatarra de latón generada en operaciones de mecanizado. Mediante la implementación del modelo en el lenguaje R y el paquete lpSolve, se determinó la combinación óptima de materias primas —lingotes vírgenes, varilla y material reciclado— para cada lote de producto, minimizando los costos de producción bajo condiciones de disponibilidad de material y almacenamiento. Los resultados evidenciaron un ahorro acumulado de 73 341 USD durante seis meses consecutivos y la reducción del inventario promedio de material para fundir de 116 t a 62 t, demostrando la efectividad del modelo para una producción sostenible. La metodología propuesta es escalable a otros contextos manufactureros con múltiples rutas o restricciones de suministro
Derechos de autor 2026 Cristian Leiva, Vinicio Quinteros, Steven Cardenas https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Evaluación Experimental del Desempeño Fotométrico de Luminarias LED para Alumbrado Público Bajo Envejecimiento Acelerado
Este trabajo presenta una investigación experimental sobre los efectos del envejecimiento en el desempeño fotométrico de luminarias públicas equipadas con tecnología LED. Se evaluaron cuatro modelos comerciales con potencias de 40 W, 80 W, 150 W y 200 W, sometidos a ensayos estandarizados en condiciones controladas de laboratorio. Las pruebas se realizaron de acuerdo con las normas IES LM-80-15 y las regulaciones del INMETRO, e incluyeron análisis fotométricos, ensayos goniométricos, pruebas de radiación ultravioleta y mediciones térmicas in situ. Los resultados revelan variaciones significativas en el flujo luminoso, la eficiencia energética y la calidad de la luz después de seis mil horas de operación simulada. La degradación óptica, especialmente en las lentes, mostró un impacto directo en la uniformidad de la distribución luminosa. Este estudio proporciona un soporte técnico relevante para la especificación, adquisición y mantenimiento de luminarias públicas, contribuyendo al aumento de la vida útil y la eficiencia del sistema de alumbrado urbano.
Derechos de autor 2026 Marcio Zamboti, Ana Becker, Alan Pombo, Carlos Oliveira, Eduardo Sousa, Rafael Soares, Angelo Colombini https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Evaluación Energética y Ambiental de una Bomba de Calor Asistida por Energía Solar para el Calentamiento de Agua
Esta investigación evaluó la eficiencia energética y el rendimiento de una bomba de calor asistida por energía solar para el calentamiento de agua, validando su viabilidad como alternativa sostenible, de acuerdo a los Objetivos de Desarrollo Sostenible. El estudio combinó experimentación práctica y análisis energético, midiendo parámetros operacionales, tiempo de calentamiento y calculando el coeficiente de rendimiento en un volumen de 10 litros de agua en diferentes condiciones de radiación solar, además de la estimación de emisiones de CO₂ y costos de operación, incluyendo la contribución ambiental de paneles fotovoltaicos y baterías de almacenamiento. El coeficiente de rendimiento máximo fue 6.2 y un mínimo de 3.3, con tiempos de calentamiento de 30 a 35 minutos, con un rendimiento eficiente y estable. El sistema consume 2.33 kW·h anuales para sus componentes, generando 9.6 kg de CO₂, inferiores a alternativas eléctricas o a GLP, y reduce la huella de carbono mediante la integración de energía solar. Por lo que este sistema es una solución técnica, competitiva económicamente y ambientalmente responsable para la calefacción de agua residencial.
Bomba de calor asistida por energía solar
Derechos de autor 2026 Isaac Simbaña, Cristian Guilcaso, Fabricio Tipantocta https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Desconexión Adaptable de Generadores para Mejorar la Estabilidad Transitoria en Sistemas con Integración de Generación Renovable
La integración masiva de fuentes de energías renovables, como la eólica y la fotovoltaica, ha modificado la dinámica de los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP), reduciendo la inercia rotacional y afectando la estabilidad transitoria. Ante este desafío, en este trabajo se aplica el Esquema Adaptativo de Desconexión de Generación (EADG) basado en aprendizaje profundo y mediciones PMU para identificar de forma adaptable y desconectar en tiempo real los generadores críticos responsables de la inestabilidad en un sistema con alta penetración de generación basada en fuentes de energía renovable. La metodología aplicada utiliza una base de datos dinámica con distintos escenarios operativos y contingencias n-1, para entrenar una red neuronal híbrida RCNN que identifica los generadores cuya desconexión permite recuperar la estabilidad del sistema. Los resultados demuestran que el modelo permite la recuperación de estabilidad transitoria con una desconexión mínima de generación convencional y tiempos de respuesta inferiores a 0.5 s, demostrando su precisión y efectividad, mayores al 97%, y aplicabilidad en tiempo real en sistemas con alta penetración renovable.
Esquema Adaptable de Desconexión de Generación
Derechos de autor 2026 Julio Cardenas, Graciela Colomé, Estefania Tapia https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Predicción del Estado de Estabilidad de Corto Plazo en Sistemas de Potencia con Integración de Generación Renovable Utilizando Aprendizaje Profundo
Este trabajo presenta una metodología basada en aprendizaje profundo para la predicción del estado de estabilidad de corto plazo en sistemas eléctricos con alta penetración de generación renovable. A partir de simulaciones dinámicas realizadas sobre el sistema IEEE de 39 barras, que incluyen escenarios con integración eólica y fotovoltaica, se construyó una base de datos que permitió entrenar un modelo híbrido de red neuronal convolucional recurrente (RCNN-EE). El modelo utiliza variables eléctricas seleccionadas estratégicamente para capturar tanto la dinámica transitoria como los fenómenos de colapso de tensión, logrando una clasificación precisa del estado del sistema. Los resultados obtenidos demuestran un rendimiento superior frente a arquitecturas tradicionales, alcanzando métricas destacadas sobre el 95%, incluso en condiciones de clases desbalanceadas. Además, se valida su aplicabilidad en tiempo real, con tiempos de inferencia inferiores a 50 milisegundos, lo cual evidencia su potencial para su implementación en esquemas de protección y control del sistema eléctrico..
Derechos de autor 2026 Gabriel Guañuna, Graciela Colomé, Estefanía Tapia https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Impacto de la Conexión de Generación Distribuida Instalada de Manera Concentrada o Dispersa en Redes de Distribución Desbalanceadas de Medio y Bajo Voltaje
Este artículo propone una metodología para evaluar y priorizar proyectos de generación distribuida (GD) fotovoltaica (FV) en redes desbalanceadas de bajo y medio voltaje. Los análisis muestran cómo la ubicación, capacidad instalada y tipo de conexión de la GD influyen directamente en variables críticas como el perfil de voltaje, pérdidas de potencia, distorsión armónica y desbalance de voltaje. De este modo, con base en simulaciones desarrolladas para 24 escenarios de integración de GDFV, se propone una metodología para la selección de proyectos de GD monofásicos y trifásicos conectados en redes de bajo y medio voltaje, constituyéndose como una herramienta que integra criterios técnicos para la toma de decisiones en relación con la planificación y ejecución de proyectos de GD.
Derechos de autor 2026 Dylan Torres, Patricia Gavela, Edison Novoa, Daniela Agila https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Análisis del Impacto de la Penetración de Energías Renovables no Gestionables en la seguridad operativa de los Sistemas Eléctricos de Potencia
Este trabajo analiza el impacto de la integración de generadores basados en energías renovables no gestionables en el Sistema Nacional Interconectado (SNI), con un enfoque en el proyecto eólico Yanahurcu, que propone añadir 52,8 MW de generación renovable al sistema. Para ello, se plantea una metodología sistematizada que realiza tres tipos de análisis de forma secuencial y complementaria. En primer lugar, se aplica un análisis probabilístico de flujos de potencia para evaluar la capacidad del proyecto de aportar energía al sistema bajo diversas condiciones operativas. Luego, se estudia su impacto en la seguridad dinámica mediante simulaciones en el dominio del tiempo, considerando su aporte de potencia reactiva ante fallas en la red. Además, se realiza una evaluación de confiabilidad (generation adequacy), que incluye indicadores como la probabilidad de pérdida de carga y la energía no suministrada, fundamentales para determinar la capacidad del sistema de cubrir la demanda ante la incorporación de bloques de generación no gestionable. Para los análisis eléctricos se utiliza DIgSILENT PowerFactory, lo cual permite integrar datos y modelar funciones de densidad de probabilidad. Los resultados obtenidos permiten una valoración adecuada de la seguridad operativa del proyecto, y comprueban la efectividad de la metodología propuesta, la cual podría implementarse en futuros proyectos en Ecuador para evaluar el impacto de futuros proyectos renovables.
Derechos de autor 2025 Paulo Castro, Jaime Cepeda https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Optimización de la Captación Solar mediante un Seguidor de Doble Eje Basado en Algoritmo Astronómico en una Estación Fotovoltaica de Pequeña Escala
Este trabajo presenta el diseño, implementación y evaluación de un sistema de seguimiento solar de doble eje basado en un algoritmo astronómico de resolución intermedia. El sistema fue instalado en la terraza del Bloque B de la Universidad Técnica de Cotopaxi, y se conforma exclusivamente por módulos fotovoltaicos, sin inversores ni cargas, permitiendo así la medición segura de la corriente de cortocircuito (Isc) como variable de análisis. Se emplearon dos celdas fotovoltaicas calibradas para registrar la irradiancia incidente en un sistema móvil y otro fijo (inclinado a 15° hacia el norte). El algoritmo astronómico calcula en tiempo real los ángulos de elevación y acimut, activando el movimiento cuando la diferencia angular supera ±1°. Los resultados indican un incremento promedio del 19.85 % en la irradiancia captada por el sistema móvil respecto al fijo. Se incluye además un análisis de correlación entre el ángulo de inclinación y la irradiancia, así como validación de la trayectoria solar calculada. Esta investigación representa la primera fase de un proyecto que integrará control híbrido y análisis económico en etapas futuras.
Derechos de autor 2025 Luis Cruz Panchi, Cristian https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Metodología para Calcular los Límites de Estabilidad Estática de Ángulo en el Sistema Nacional Interconectado (SNI) Ecuatoriano Usando el Criterio de Áreas Iguales y Mediciones Sincrofasoriales
La estabilidad estática de ángulo es un aspecto crítico en la operación de sistemas eléctricos, asegurando la sincronización de los generadores ante perturbaciones. En el Ecuador, el Operador Nacional de Electricidad CENACE utiliza la herramienta WAProtector, la cual incluye un módulo para el análisis de estabilidad estática de ángulo. Esta herramienta recibe datos en tiempo real desde Unidades de Medición Sincrofasorial (PMU) instaladas en el Sistema Nacional Interconectado (SNI). El objetivo de este trabajo es establecer límites de estabilidad estática de ángulo entre barras continuas, los cuales deben ser configurados dentro de WAProtector. Para ello, se propone una metodología basada en el criterio de áreas iguales, aplicada sobre datos obtenidos mediante simulaciones en el software PowerFactory de DIgSILENT, y validada con registros históricos de WAProtector. El estudio se acota en siete líneas de transmisión del SNI, seleccionadas por contar con información completa y confiable tanto en simulación como en registro del sistema WAMS. Los resultados muestran que los valores de ángulo crítico oscilan entre 45° y 50°, y que en la mayoría de casos el sistema alcanza primero los límites térmicos antes que los límites por estabilidad angular. Esta metodología ofrece una solución práctica para definir límites operativos confiables en herramientas de supervisión del sistema eléctrico ecuatoriano.
transmisión en sistemas eléctricos de potencia
Derechos de autor 2025 Sasha Palacios https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Análisis de la Eficiencia Energética en un Horno Eléctrico con la Implementación de un Ventilador Convectivo
Este trabajo presenta un análisis de eficiencia energética de un horno eléctrico utilizado para tratamiento térmico de revenido, mediante la implementación de un ventilador de convección forzada. La eficiencia energética en sistemas de calentamiento industrial es un desafío actual, impulsado por la necesidad de reducir costos operativos y mejorar la sostenibilidad. Basándose en los mecanismos de transferencia de calor, se desarrolló un modelo numérico utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD, por sus siglas en inglés) con un mallado de 138 565 elementos y validación de calidad de malla de 4.681. Se analizaron las ecuaciones de conservación de continuidad, momento y energía, bajo condiciones reales de operación. Los resultados mostraron que la temperatura máxima alcanzada se incrementó de 290 a 327.2 K con el ventilador, mientras el consumo eléctrico aumentó solo un 1.54 %, representando un costo adicional mínimo de USD 0.0005 por ciclo de operación. Esta mejora térmica permite una mayor homogeneidad de temperatura y tiempos de operación más cortos. Por lo que, la incorporación de un sistema de convección forzada en hornos eléctricos industriales es una estrategia de alta viabilidad técnica y económica.
Derechos de autor 2025 Isaac Simbaña, Sarai Mena, Silvana Chasipanta https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Electrocoagulación como Alternativa Sostenible para el Tratamiento de Efluentes de Refinería: Aplicación en Refinería Esmeraldas
La contaminación de los efluentes generados por la industria de refinación de petróleo constituye un problema ambiental crítico, debido a la presencia de hidrocarburos, fenoles y materia orgánica refractaria que impiden su vertido sin tratamiento. Este estudio evalúa la eficiencia del tratamiento electroquímico mediante electrocoagulación del efluente de proceso de la Refinería Estatal Esmeraldas (REE), utilizando electrodos de aluminio y zinc. Se analizó la reducción de hidrocarburos totales de petróleo (TPH), fenoles y demanda química de oxígeno (DQO) en un sistema de celda electroquímica a escala de laboratorio, bajo condiciones controladas de pH, densidad de corriente y temperatura. Se alcanzaron eficiencias promedio de remoción del 73,69 % para TPH, 57,54 % para fenoles y 50,61 % para DQO, con un consumo energético específico de 2,1 kWh/m³ para un volumen de 4 litros por 60 minutos de tratamiento. Los resultados indican que la electrocoagulación es una alternativa técnica viable para el tratamiento de aguas residuales petroleras, y puede contribuir al cumplimiento de la normativa ambiental ecuatoriana vigente. Además, el estudio destaca la influencia de la composición inicial del efluente en la eficiencia del proceso y plantea la necesidad de investigaciones adicionales para optimizar el desempeño operativo en condiciones aceptables.
Derechos de autor 2025 Morayma Muñoz, Napoleón Padilla, Grace Morillo, Marco Rosero https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Análisis y Caracterización de la Calidad de Energía utilizando Minería de Datos
El presente trabajo aborda la problemática de la calidad de energía en redes de distribución eléctrica, enfocándose en la identificación y evaluación de distorsiones armónicas, las cuales pueden afectar el funcionamiento de equipos y el cumplimiento normativo. Para ello, se implementó una metodología que combina el análisis univariante a fin de verificar el cumplimiento con las normas IEEE 519-2022 y ARCONEL 009/2024, junto con técnicas de minería de datos como el Análisis de Componentes Principales (PCA) y el algoritmo de clústeres K-Means, que permiten clasificar los armónicos según su comportamiento en el sistema eléctrico. La metodología fue validada a través del análisis del histórico de armónicos de una industria cementera, cuya red de distribución opera a 22 kV. Los resultados permitieron identificar periodos críticos en los que se superan los límites normativos, principalmente por el funcionamiento de variadores de frecuencia, inversores y rectificadores asociados a procesos industriales como extracción de materia prima, molienda, precalentamiento, calcinación, ensacado y despacho. El modelo desarrollado demostró ser eficaz para procesar grandes volúmenes de datos, detectar las principales fuentes de distorsión armónica y segmentar el comportamiento por horario y día, lo que facilita la implementación de estrategias de mitigación y su adaptación a diferentes entornos industriales.
Derechos de autor 2025 Alex Mullo, José Reinoso, Marlon Chamba, Carlos Lozada https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Estrategia Adaptativa para el Alivio de Carga en Sistemas Eléctricos de Potencia Basada en Regresión Lineal
El equilibrio entre generación y demanda es esencial para la estabilidad de frecuencia en sistemas eléctricos de potencia. Sin embargo, la creciente penetración de energías renovables intermitentes ha reducido la inercia del sistema, exponiendo limitaciones en los esquemas tradicionales de control de frecuencia. Para afrontar este desafío, se sugiere un esquema de alivio de carga adaptativo, basado en la tasa de cambio de frecuencia (ROCOF) y la inercia equivalente, optimizado mediante regresión lineal para poder potenciar la respuesta del sistema ante contingencias. La propuesta se valida en el sistema IEEE de 39 barras, valorando contingencias N-1 y distintos niveles de inercia. Este trabajo de investigación demuestra que el esquema propuesto permite una recuperación más eficiente de la frecuencia con una menor desconexión de carga, superando los métodos convencionales. Además, el enfoque adaptativo fortalece la resiliencia del sistema, haciéndolo más flexibles sin comprometer la estabilidad operativa. Este estudio resalta la necesidad de soluciones inteligentes y basadas en datos para reforzar la estabilidad de los sistemas eléctricos, garantizando un suministro más seguro y sostenible en el contexto de los sistemas eléctricos adaptativos.
Derechos de autor 2025 Galo, Alexis, Santiago, Carlos https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Análisis de Estabilidad Transitoria Utilizando el Concepto de Inercia y Minería de Datos
Este trabajo propone una metodología para evaluar la estabilidad transitoria en sistemas eléctricos de potencia mediante el algoritmo clustering de series temporales (TimeSeriesKMeans) utilizando la métrica Dynamic Time Warping (DTW). Se desarrolla un código mediante el lenguaje de programación Python integrado con DIgSILENT Power Factory, el cual permite extraer los ángulos del rotor de cada uno de los generadores y referenciarlos al centro de Inercia (COI, Center Of Inertia). Para extraer los ángulos del rotor se realizan simulaciones en el sistema de New England de 39 barras y 10 generadores en DIgSILENT PowerFactory y se aplica la técnica de “unwrapping” para corregir discontinuidades. Posteriormente, se emplea el algoritmo TimeSeriesKMeans basado en DTW para segmentar las unidades de generación según su respuesta transitoria, permitiendo identificar generadores críticos. Sin embargo, DIgSILENT Power Factory solo permite graficar los ángulos referidos a una unidad de generación, lo que representa una limitación en la interpretación de estabilidad. Para abordar esta limitación, se implementan los resultados de este trabajo directamente en DIgSILENT Power Factory, cuyas gráficas de resultados se procesan en Python y desplegadas en el entorno de DIgSILENT Power Factory, lo que contribuye a la toma de decisiones más eficientes en la operación y planificación del Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP)
Derechos de autor 2025 Rolando Noroña, Edgar Cajas, Carlos Lozada, Marlon Chamba https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Modelo de Correlación Desgaste - Cantidad de Sedimentos para la Programación de Mantenimiento Preventivo de una central Hidroeléctrica
La presente investigación se realiza para la mejora de la disponibilidad de una Central Hidroeléctrica a través de un modelo de correlación desgaste-cantidad de sedimentos para la programación de su mantenimiento preventivo, los datos se basan en la medición de espesores de los alabes, así como la inspección visual para identificar discontinuadas en los equipos hídricos, una vez que se han recopilado los datos, se pueden utilizar técnicas de análisis de datos para evaluar el estado de la turbina Francis y determinar la necesidad de mantenimiento preventivo bajo condición de trabajo. El análisis de datos que se detalla es el método de mínimos cuadrados donde las variables independientes que se consideran son potencia y partículas de suspensión con su unidad de medida nefelométricas de turbidez en partes por millón (PPM). Mediante el análisis mencionado se logra culminar los resultados con la proyección del desgaste a años posteriores a los datos obtenidos del punto de inspección, además que permite tomar medidas preventivas antes de que se produzca una falla, lo que ayuda a reducir el tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento. Es así como la Central Hidroeléctrica en estudio tiene un promedio anual del 97.21 % de disponibilidad, se reduce por la suspensión de la generación eléctrica, debido al lavado del embalse y las paradas por mantenimiento programado. Mientras que, la confiabilidad promedio anual es el 99.89 %, se reduce por fallas no programadas. El resultado del modelo estadístico de correlación determino el mantenimiento preventivo por condiciones de mejora del 98 % de la disponibilidad en la Central Hidroeléctrica y se refleja en la disminución de días de no generación eléctrica.
Derechos de autor 2025 Kleber Zhañay, Cristian Leiva, Erika Pilataxi, William Quitiaquez https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Regeneración de Componentes Deteriorados de Motores de Combustión Interna Utilizados en Centrales Térmicas
La generación de energía eléctrica a través de motores de combustión interna juega un rol importante en la economía mundial. Las cajas y válvulas de escape son componentes críticos del motor y están sometidos a altas presiones y temperaturas. La tecnología de remanufactura aditiva de componentes mecánicos que han finalizado su vida útil debido al desgaste, a través del método de deposición de energía dirigida por láser L-DED, resulta ser un método eficaz para conseguir repuestos con características similares e incluso superiores a un repuesto nuevo extendiendo el ciclo de vida del producto en la economía circular. El proceso consiste en la obtención de los modelos 3D a través de ingeniería inversa, remanufactura aditiva por L-DED y mecanizado final. Se determinó a través del estudio que esta metodología se puede aplicar con éxito en las cajas y válvulas de escape de los motores de combustión interna para generación eléctrica. Los resultados obtenidos han demostrado que este método de remanufactura es una solución eficaz para la recuperación de cajas y válvulas de escape que han finalizado su vida útil y puede ser aplicado a otros elementos de los motores reduciendo el costo del repuesto en comparación con un nuevo y trayendo consigo beneficios ambientales importantes. En referencia al tiempo de remanufactura se ha determinado que la aplicación del proceso L-DED en las cajas y válvulas de escape son de 3943 y 3677 s respectivamente, adicional a este tiempo se debe sumar el tiempo empleado en la preparación inicial y maquinado final, sin embargo, el tiempo es sustancialmente inferior a la fabricación de un repuesto nuevo lo que trae consigo un incremento de la disponibilidad de estos repuestos para realizar los mantenimientos programados en los motores para generación de energía contribuyendo en mejorar la eficiencia del sistema eléctrico nacional.
Derechos de autor 2025 William Quitiaquez, Hugo Meneses, Patricio Quitiaquez, Isaac Simbaña https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Flujo Óptimo de Sistemas Eléctricos de Potencia con Consideraciones Ambientales
Los flujos óptimos de potencia se emplean en sistemas eléctricos para optimizar la distribución de energía eléctrica. En términos generales, se busca minimizar los costos asociados a la generación y distribución de energía eléctrica, mientras se cumplen con las restricciones operativas y de seguridad del sistema. Para lograr esto, se utilizan algoritmos matemáticos que permiten resolver el problema de encontrar el flujo de potencia óptimo, obteniéndose como resultado los flujos en cada línea de transmisión del sistema. Estos algoritmos tienen en cuenta diversos datos de entrada factores, como la demanda de energía, la capacidad de generación de las centrales eléctricas, las restricciones operativas de las líneas de transmisión y los costos asociados a la generación y distribución de energía eléctrica, y tienen como objetivo además buscan maximizar la eficiencia del sistema eléctrico, a través de la minimización de los costos y cumpliendo con las restricciones operativas y de seguridad del sistema. De esta manera en el presente trabajo de investigación se realiza una herramienta propia con programación en MATLAB que determina el flujo óptimo de potencia de un SEP y además considerando las restricciones del sistema, se ha tomado como referencia para el análisis el SEP de 14 barras de la IEEE en donde se obtiene su flujo óptimo de potencia y se analizan las restricciones tanto de emisiones como de costos de los combustibles abarcando de esta manera la optimización de potencia y considerando el tema ambiental.
Derechos de autor 2025 Diego Lojano, Juan Palacios https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Dimensionamiento Óptimo de Sistemas Fotovoltaicos y Baterías en Entornos Residenciales para Reducir la Dependencia de la Infraestructura Eléctrica Centralizada
Los recursos energéticos distribuidos (DERs, por sus siglas en inglés) representan una alternativa eficaz para disminuir la dependencia de la infraestructura eléctrica centralizada, proporcionando un suministro energético más descentralizado y flexible. Este trabajo presenta un modelo de optimización mediante programación lineal entera mixta (MILP, por sus siglas en inglés) para dimensionar de manera óptima los DERs que integran generación fotovoltaica y almacenamiento en baterías, adaptado para operar tanto conectado a la red como en modo autónomo. Utilizando datos reales de recursos energéticos, demanda y características de construcción de un conjunto residencial urbano, el estudio demuestra que los DERs pueden reducir sustancialmente la dependencia de la red principal. Además, se optimiza el aprovechamiento de recursos renovables, fomentando una mayor autosuficiencia energética. El enfoque propuesto es adaptable a distintos entornos urbanos, donde la implementación de DERs permite una mayor independencia energética, aliviando la carga sobre la infraestructura centralizada y proporcionando un suministro confiable frente a variaciones en la disponibilidad de la red.
Derechos de autor 2025 Alex Villamarín Jácome, Miguel Saltos, Juan Echever https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Identificación de Generadores Críticos ante Problemas de Estabilidad Transitoria
La literatura ha prestado atención a la estabilidad transitoria, centrándose en su evaluación y control en situaciones operativas y contingencias limitadas. Esto con frecuencia conduce a problemas de estabilidad transitoria no contemplados en los estudios que hacen que el sistema sea susceptible a colapsos inminentes. En este sentido, este trabajo propone una metodología para identificar los generadores críticos bajo un amplio universo de escenarios de operación y contingencias, sirviendo como base para el desarrollo de un esquema de desconexión adaptable que responda a la dinámica en tiempo real del sistema. La metodología se basa en la generación de una base de datos con un amplio espectro de escenarios operativos y contingencias N-1, así como la desconexión sistemática de generadores que permita identificar aquellos denominados como críticos para la mitigación de inestabilidad transitoria. En un entorno de simulación controlado (sistema IEEE de 39 barras en el software DigSILENT Power Factory), la metodología encontró con efectividad los generadores críticos en un 99.6 % de los casos simulados que fueron identificados como inestables por estabilidad transitoria, determinando así una base sólida para el entrenamiento de un modelo de aprendizaje que actúe en tiempo real según la dinámica del sistema, lo que se traduce en un esquema de desconexión de generación adaptable.
Derechos de autor 2025 Jorge Leon, Graciela Colomé, Estefanía Tapia https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Sintonización de los Parámetros de un D-Statcom para la Estabilidad de Voltaje con Presencia de Generación Distribuida
La presente investigación propone diseñar un controlador estático síncrono con el fin de mejorar los perfiles de voltaje para asegurar una red eléctrica eficiente, debido al aumento o disminución con presencia de generación distribuida provocando cambios muy rápidos de voltajes e inyectando transitorios en la onda que se suministra a la red eléctrica. Este estudio se desarrolla en conjunto con PowerFactory-DigSILENT (DSL), Python y utilizando el algoritmo de optimización heurística de mapeo de media varianza (MVMO), para la optimización en el sistema estándar IEEE de 13 barras de un sistema de distribución desbalanceado, en el que se determina el indicador de calidad de voltaje de los nodos alejados del sistema, permitiendo determinar el nodo crítico, También es posible incorporar dispositivos FACTS (sistemas flexibles de transmisión de CA), como él (Compensador Estático de Distribución) DSTATCOM para mejorar la estabilidad de la tensión dinámica en microrredes con alta penetración de cargas dinámicas en el nodo. En este trabajo se describe la técnica de corrección del sistema de caída de tensión de suministro distribuido y también se describe la comparación de rendimiento con DSTATCOM utilizando estrategias de control y modelos de transformación, para conocer cómo se aplica con éxito el dispositivo al sistema de potencia para regular la tensión del sistema de manera efectiva.
Derechos de autor 2025 HOLGUER VINICIO YUGLA LEMA https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Diseño de Sistema para la Generación de Mantenimiento Predictivo Basado en IoT e Inteligencia Artificial para Talleres de Mecánica Exprés
El propósito de este documento es dar a conocer un sistema modular que adquiere datos de las diferentes máquinas empleadas en un taller de mecánica exprés los cuales son clasificados y procesados utilizando inteligencia artificial e IoT (internet de las cosas), esto facilita y permite generar planes de mantenimiento predictivo al igual que esquemas operativos que permitirán disminuir el costo operacional, costos de mantenimiento y consumo energético en todo este proceso.
Derechos de autor 2025 Johnny Heredia, Edy Ayala https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0