Integración de dispositivos electrónicos inteligentes en Smart Grid

El sector eléctrico está experimentando cambios importantes tanto a nivel de gestión como a nivel de mercado. Una de las claves que están acelerando este cambio es la penetración cada vez mayor de los Sistemas de Generación Distribuida (DER), que están dando un mayor protagonismo al usuario a la hora de plantear la gestión del sistema eléctrico. La complejidad del escenario que se prevé en un futuro próximo, exige que los equipos de la red tenga la capacidad de interactuar en un sistema mucho más dinámico que en el presente, donde la interfaz de conexión deberá estar dotada de la inteligencia necesaria y capacidad de comunicación para que todo el sistema pueda ser gestionado en su conjunto de manera eficaz. En la actualidad estamos siendo testigos de la transición desde el modelo de sistema eléctrico tradicional hacia un nuevo sistema, activo e inteligente, que se conoce como Smart Grid. En esta tesis se presenta el estudio de un Dispositivo Electrónico Inteligente (IED) orientado a aportar soluciones para las necesidades que la evolución del sistema eléctrico requiere, que sea capaz de integrase en el equipamiento actual y futuro de la red, aportando funcionalidades y por tanto valor añadido a estos sistemas. Para situar las necesidades de estos IED se ha llevado a cabo un amplio estudio de antecedentes, comenzando por analizar la evolución histórica de estos sistemas, las características de la interconexión eléctrica que han de controlar, las diversas funciones y soluciones que deben aportar, llegando finalmente a una revisión del estado del arte actual. Dentro de estos antecedentes, también se lleva a cabo una revisión normativa, a nivel internacional y nacional, necesaria para situarse desde el punto de vista de los distintos requerimientos que deben cumplir estos dispositivos. A continuación se exponen las especificaciones y consideraciones necesarias para su diseño, así como su arquitectura multifuncional. En este punto del trabajo, se proponen algunos enfoques originales en el diseño, relacionados con la arquitectura del IED y cómo deben sincronizarse los datos, dependiendo de la naturaleza de los eventos y las distintas funcionalidades. El desarrollo del sistema continua con el diseño de los diferentes subsistemas que lo componen, donde se presentan algunos algoritmos novedosos, como el enfoque del sistema anti-islanding con detección múltiple ponderada. Diseñada la arquitectura y funciones del IED, se expone el desarrollo de un prototipo basado en una plataforma hardware. Para ello se analizan los requisitos necesarios que debe tener, y se justifica la elección de una plataforma embebida de altas prestaciones que incluye un procesador y una FPGA. El prototipo desarrollado se somete a un protocolo de pruebas de Clase A, según las normas IEC 61000-4-30 e IEC 62586-2, para comprobar la monitorización de parámetros. También se presentan diversas pruebas en las que se han estimado los retardos implicados en los algoritmos relacionados con las protecciones. Finalmente se comenta un escenario de prueba real, dentro del contexto de un proyecto del Plan Nacional de Investigación, donde este prototipo ha sido integrado en un inversor dotándole de la inteligencia necesaria para un futuro contexto Smart Grid.

Evaluación del bienestar equino en el centro militar de cría caballar de Écija (Sevilla)

El bienestar animal surge del conocimiento de los animales como seres que experimentan dolor, sufrimiento o estrés, la importancia del impacto en su salud, su comportamiento y también en su eficiencia reproductiva. La evaluación del bienestar incluye el comportamiento, la salud y la forma en la que los animales responden al manejo y a la gestión de sus condiciones de vida (alojamiento y alimentación). Bajo este estudio se desarrolla e implementa la evaluación del bienestar de los sementales y yeguas de cría de un centro de reproducción estatal, así como los potros de recría, futuros reproductores, mediante el estudio del efecto de las condiciones de manejo, para determinar cómo influyen las condiciones de vida sobre los indicadores de bienestar basados en el animal. Se utilizó un protocolo de evaluación según el modelo Welfare Quality® adaptado a la especie equina que incluye un total de 45 indicadores basados en el animal y basados en el ambiente, de una población total conformada por 196 animales del Centro Militar de Cría Caballar de Écija (Sevilla). Se evaluaron y compararon inicialmente las dos subpoblaciones de equinos adultos con aptitud reproductora constituida por 49 sementales estabulados y 43 yeguas de cría en semilibertad. Posteriormente, se realizó la evaluación de bienestar de 104 potros de recría futuros reproductores que vivían en libertad. Los resultados revelaron diferencias significativas en el estado de bienestar de los animales adultos sometidos a distintas condiciones de manejo. La evaluación del alojamiento y la alimentación puso de manifiesto que en los animales estabulados el área disponible para cada animal en las instalaciones era insuficiente y existía riesgo de lesión, dejaban restos de alimento y la condición corporal estaba aumentada. Se observaron sólo comportamientos anormales en los animales estabulados. También fueron más propensos a mostrar curiosidad en los test de comportamiento y también desviaciones de salud como el rascado en la crin y la cola, cojera, heridas en la región de las extremidades y problemas dentales, como los más destacados. Por el contrario, en las yeguas que vivían en semilibertad, se dieron reacciones de temor en los test de comportamiento, heridas distribuidas fundamentalmente por el cuello, tronco, grupa y regiones genitales, así como escalas de condición corporal disminuida. El análisis de los factores de riesgo usando un modelo de regresión, demostró cómo el manejo en semilibertad se asociaba a la aparición de ciertos trastornos de salud y desviaciones de comportamiento. En la población joven, destacaron las respuestas de curiosidad en los test de comportamiento, la presencia de heridas en las extremidades, descarga nasal, dolor en el dorso, pelos rotos en crin y cola y problemas generalizados de piel, entre otros. La metodología seguida para la evaluación del bienestar mediante la selección de un panel adecuado de indicadores permite determinar la incidencia de problemas de salud y comportamiento de la población reproductora y cómo influye el sistema de manejo, base para intervenciones futuras en la mejora del bienestar animal y su productividad como reproductores.