Una pequeña alteración en una red eléctrica puede terminar provocando desde pérdidas de energía hasta averías o sobrecalentamientos en equipos. Investigadores de la Universidad de Jaén (UJA) han desarrollado un nuevo dispositivo de bajo coste capaz de detectar fallos eléctricos en tiempo real, una herramienta diseñada para anticiparse a problemas antes de que lleguen a convertirse en incidencias más graves.
El sistema combina un equipo electrónico instalado directamente en el cuadro eléctrico con un programa informático de código abierto capaz de analizar de forma continua el comportamiento de la instalación y enviar la información automáticamente a la nube para su evaluación inmediata.
A diferencia de muchos equipos comerciales utilizados actualmente para este tipo de tareas, que suelen resultar más caros y ofrecen acceso diferido a los datos, la propuesta desarrollada por los investigadores permite una monitorización continua en tiempo real y puede utilizarse incluso en lugares donde no existe conexión wifi.
Cómo funciona el nuevo sistema para detectar anomalías eléctricas
La principal innovación del dispositivo reside en la combinación entre análisis eléctrico en tiempo real y tecnologías de Internet de las Cosas, que permiten que los equipos se comuniquen y envíen información automáticamente sin intervención humana.
Para ello utiliza LoRaWAN, un sistema de comunicación inalámbrica de largo alcance y bajo consumo energético que permite transmitir datos de forma continua sin depender de redes wifi cercanas.
Gracias a este sistema, el dispositivo puede desplegarse en instalaciones industriales, infraestructuras eléctricas o zonas con problemas de conectividad.
El equipo analiza continuamente la calidad de la energía eléctrica y detecta pequeñas alteraciones conocidas como armónicos, frecuencias adicionales que alteran la señal principal y que pueden generar problemas de funcionamiento o pérdidas energéticas.
Para ello, el sistema registra miles de muestras por segundo y aplica técnicas matemáticas capaces de identificar estas anomalías casi en el momento en que aparecen.
“A diferencia de otros equipos, que almacenan los datos para analizarlos posteriormente, este dispositivo registra la información cuando se produce una anomalía. Las redes eléctricas necesitan información en tiempo real para optimizar su funcionamiento y evitar problemas”, explica el investigador de la Universidad de Jaén, Francisco Sánchez Sutil.
Probado en cargadores de vehículos eléctricos
El funcionamiento del dispositivo fue validado en una instalación real compuesta por 36 puntos de recarga de vehículos eléctricos situados en la Universidad de Jaén.
Durante un mes, los investigadores analizaron el comportamiento de la red y comprobaron que el sistema era capaz de detectar con precisión variaciones en tensiones, corrientes y armónicos.
Las pruebas también permitieron observar que los propios cargadores de vehículos eléctricos pueden introducir desequilibrios y distorsiones en la red, algo que refuerza la necesidad de sistemas capaces de monitorizar su impacto de forma continua.
Además, el uso de LoRaWAN aporta ventajas relacionadas con el consumo energético y la seguridad. “Implica un menor consumo energético en la transmisión de datos y una mayor seguridad frente a accesos no autorizados, lo que permite desplegar estos sistemas en entornos donde otras tecnologías no llegan”, señala el investigador Antonio Cano Ortega.
El siguiente paso: adelantarse a nuevos problemas en redes inteligentes
Los investigadores trabajan ahora en una nueva fase del proyecto destinada a ampliar las capacidades del sistema para identificar supraharmónicos, alteraciones asociadas a nuevos equipos electrónicos y tecnologías emergentes.
El objetivo es mejorar todavía más la calidad de las mediciones y anticiparse a futuros problemas en las redes inteligentes, sistemas eléctricos cada vez más complejos que integran sensores, comunicación digital y energías renovables.
El trabajo, publicado en la revista Internet of Things, abre además la puerta a herramientas más accesibles para controlar instalaciones eléctricas domésticas e industriales y mejorar la gestión energética en tiempo real.
