[EN] Nowadays one of the main challenges of the electricity distribution activity is to achieve a more efficient use of existing network access in an environment of increasing difficulty for the implementation of new infrastructures by means of a better manage its capacity as a system. Also making use of a greater display of distributed energy resources (DER) with potential capacity to provide ancillary to guarantee a safe operation of the electrical power system. This challenge has a high impact in the planning, development and operation of the current electric distribution network, as well as the conditions for access and connection to it. The research area of this thesis is framed in the context of the planning and operation of the electric distribution network evolving into a smart grid and where the DER can bring their capacity or ancillary services to the security and stability of the system, within the context of European directives on the matter. This approach entails a more intensive use of the network capacity with an ICT technological support and the development of legal regulation. This regulation will facilitate the required DER technical and economic signals to integrate them into the electric power system and the electrical market by means of the provision of regulation services in the electric distribution network. The scientific challenge addressed in this thesis is framed in the field of planning the electricity distribution grid, with the support of active distribution sytem management (ADSM). The proposed contribution offers a viable technical and operational solution for ADSM approach within the current context of smart grid deployment and regulatory development. The result of this work is a planning methodology for advanced power distribution networks integrating distributed energy resources in the context of the smart grids deployment. This new methodology for network analysis and planning makes use of new elements for decision making regarding the technical solution and the best time to invest in distribution electric assets. In addition new research and development topics have been identified to order to support decision making for all the involved grid agents regarding capital intensive facilities with long repayment periods in the frame a regulated activity or in competition. As a consequence the main objectives of this thesis are: - To incorporate proactively the real capabilities of distributed energy resources (DER) to the planning and operation of a electric distribution network. - To reach a greater visibility of the distribution networks access points making use of the data available to select and processs those who help building a renewed model for analyzing the behavior of the current distribution network, incorporating DER resources as a contribution to the planning process. - To promote the efficient use of network capacity in medium voltage (grid assets in service, access conditions, etc.) trough operational orders, variable in time, and an appropriate risk management. / [ES] En la actualidad, uno de los principales retos de la actividad de distribución eléctrica es lograr un uso más eficiente del acceso a la red existente, en un entorno de dificultad creciente para la implantación de nuevas infraestructuras, gestionando mejor su capacidad como sistema, a partir de una mayor visualización de los recursos energéticos distribuidos (DER), con capacidad potencial para aportar servicios en el ámbito de la seguridad en la explotación de dicho sistema. Esta realidad tiene claro alcance sobre la planificación, desarrollo y operación de la actual red de distribución, así como sobre las condiciones de acceso y conexión a la misma. El ámbito de investigación de la presente tesis se enmarca en la perspectiva de la planificación y operación de la red de distribución, en evolución hacia una red inteligente, y en donde los DER pueden aportar su capacidad o servicios complementarios a la seguridad y estabilidad de la misma, dentro del contexto de la Directivas Europeas en la materia. Este enfoque conlleva un uso más intensivo de la capacidad de la red, con el necesario soporte tecnológico de las TIC y el desarrollo de la regulación en la materia, para establecer las oportunas señales técnicas y económicas en términos de requisitos operacionales de los DER hacia el sistema y el mercado, que viabilicen la adecuada provisión de sus servicios de regulación en el nivel de distribución eléctrica. El reto científico que se aborda en la presente tesis se enmarca en el ámbito de la planificación de la red de distribución eléctrica, contando con el apoyo de la operación de redes avanzadas. La contribución propuesta ofrece una solución técnica y operativa viable para su enfoque y tratamiento, dentro del actual contexto de despliegue de redes inteligentes y de desarrollo regulatorio de la materia. Con ello se estructura una metodología de planificación de sistemas avanzados de distribución de energía eléctrica que incorpora los recursos energéticos distribuidos en el contexto de despliegue de redes inteligentes. Esta metodología de análisis y planificación de red incorpora nuevos aspectos o elementos de decisión sobre la solución técnica y sobre el momento de invertir en activos de distribución eléctrica. Así mismo, se identifican nuevas líneas de investigación, que permitan mejorar la toma de las decisiones de inversión, por parte de los agentes involucrados con actividad regulada o en libre competencia, sobre instalaciones intensivas en capital y con largo periodo de amortización. En consecuencia, los principales objetivos de la investigación son los siguientes: - Incorporar de forma proactiva a la planificación y operación de una red de distribución real las capacidades de los recursos energéticos distribuidos (DER, disponibles o propiciados). - A partir de los datos disponibles que posibilitan una mayor visualización de los puntos de acceso a la red, seleccionar y tratar aquellos que permiten construir un modelo renovado de análisis del comportamiento de la red de distribución actual incorporando los recursos DER, como contribución al proceso de planificación de la misma. - Propiciar el uso eficiente de la capacidad de red de distribución MT (activos de red en servicio, condiciones de acceso, etc.), a partir de consignas operativas de servicio, variables en el tiempo, y la prudente gestión del riesgo. / [CA] Actualment, un dels principals reptes de l'activitat de distribució elèctrica és aconseguir l'ús més eficient de l'accés a les seues infraestructures existents, en un entorn de dificultat creixent per la implantació de les noves infraestructures, gestionant millor la seua capacitat com a sistema, a partir d'una major visualització dels recursos energètics distribuïts, amb capacitat potencial per aportar serveis en l'àmbit de la seguretat del sistema. Aquesta realitat té un abast clar sobre la planificació, desenvolupament i operació de l'actual xarxa de distribució, així com sobre les condicions d'accés i connexió a aquesta. L'àmbit d'investigació de la present tesi s'emmarca en la perspectiva de la planificació i operació de les infraestructures de distribució elèctrica (xarxa de distribució), en l'evolució cap a una xarxa intel·ligent, on els DER (recursos energétics distribuïts) poden aportar la seua capacitat o serveis complementaris a la seguretat i estabilitat d'aquesta, dins del context de les Directives Europees en la matèria. La dita perspectiva comporta l'ús més intensiu de la capacitat de la xarxa, des d'un important suport tecnològic de les TIC, i el desenvolupament de la regulació jurídica, amb la finalitat d'afavorir els senyals tècnics i econòmics oportuns per establir els requisits operacionals dels DER cap al sistema i el mercat, que habiliten l'adequada provisió dels seus serveis de regulació al nivell de la distribució elèctrica. El repte científic que s'aborda en la present tesi s'emmarca en l'àmbit de la planificació de la xarxa de distribució elèctrica, comptant amb el suport de l'operació de les xarxes avançades. La contribució de la proposta ofereix una solució tècnica operativa viable pel seu plantejament i tractament, dins l'actual context de desplegament de les xarxes intel·ligents i desenvolupament regulador en la matèria. Amb açò s'estructura una metodologia de planificació de sistemes avançats de distribució d'energia elèctrica que incorpora els recursos energètics distribuïts en el context del desplegament de les xarxes intel·ligents. Aquesta metodologia d'anàlisi i planificació de la xarxa incorpora nous aspectes o elements de decisió sobre la solució tècnica i sobre el moment d'invertir en actius de distribució elèctrica. Així mateix, s'identifiquen noves línies de recerca, que permeten millorar la presa de decisions d'inversió, per part dels agents involucrats en l'activitat regulada o en lliure competència, sobre instal·lacions intensives en capital i amb llarg períod d'amortització. En conseqüència, els principals objectius de la investigació són els següents: - Incorporació de manera proactiva a la planificació i operació d'una xarxa de distribució real les capacitats dels recursos energètics distribuïts (disponibles o propiciats). - Partint de les dades disponibles que possibiliten una major visualització dels punts d'accés a la xarxa, seleccionar i tractar aquells que permeten construir un model renovat d'anàlisi del seu comportament actual incorporant els recursos DER, com a contribució al procés de planificació d'aquesta. - Afavorir l'ús eficient de la capacitat de la xarxa de distribució MT (actius de xarxa en servei, condicions d'accés, etc.), partint de les consignes operatives de serveis, variables en el temps, i prudent gestió del risc. / Picard López, JL. (2015). Contribución a la planificación de sistemas avanzados de distribución de energía eléctrica incorporando los recursos energéticos distribuidos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59237

Tesis por compendio / [ES] La citricultura se enfrenta a escenarios ambientales cambiantes que provocan diferentes estreses bióticos y abióticos que pueden dificultar la producción o afectar a la calidad de la fruta. El patrón sobre el cual se injerta una variedad específica es una importante herramienta para mejorar su adaptabilidad a cada área de cultivo. En la presente Tesis se realiza el estudio del efecto del patrón sobre la calidad físico-química y nutricional de la fruta en variedades de gran interés comercial en la actualidad, mandarinas 'Clemenules' y 'Tango' y naranjas sanguinas 'Tarocco Rosso' y 'Moro'. En 'Clemenules' se llevó a cabo la evaluación de la calidad de la fruta de árboles injertados sobre ocho patrones en tres momentos de cosecha durante dos campañas. Los patrones Forner-Alcaide 13 y C-35 destacaron por adelantar el cambio de color, lo que es de gran interés comercial. Por otra parte, Forner-Alcaide V17 destacó por mantener niveles óptimos de acidez hasta el final de la campaña y presentar el mayor contenido en vitamina C, flavonoides, glucosa y fructosa. Carrizo Citrange también indujo altas concentraciones de sacarosa y vitamina C. 'Tango' es una mandarina de reciente introducción en el área mediterránea de gran interés por su periodo de recolección tardío. En esta Tesis se abordó el estudio de los cambios en la calidad fisicoquímica, nutricional y sensorial de la mandarina 'Tango' injertada sobre dos patrones (Carrizo Citrange y Forner-Alcaide 5) en las dos áreas principales de producción de Andalucía. Los resultados revelaron que la calidad de la fruta se vio influenciada por la localización de las parcelas, lo que se relacionó con la composición de la textura del suelo. En ambas localizaciones, Forner-Alcaide 5 indujo mayor contenido en acidez, sólidos solubles totales, sacarosa, vitamina C y ácido cítrico en la fruta. Las determinaciones físico-químicas, junto con la evaluación sensorial permitieron establecer el momento óptimo de recolección dependiendo de las diferentes condiciones estudiadas. También se ha incluido un estudio del comportamiento postcosecha de esta variedad, ya que no existían datos en nuestras condiciones de cultivo. La mandarina 'Tango' presentó síntomas externos de daños por frío a partir de los 20 días almacenada a 1°C y 5°C. Se realizó un estudio micro-estructural para caracterizar la alteración. Los frutos del patrón Forner-Alcaide 5 presentaron una menor incidencia de los daños por frío. El almacenamiento a 9°C no comprometió la calidad externa o interna. Dentro del grupo de naranjas, en los últimos años existe una creciente demanda por las naranjas sanguinas para su consumo en fresco. Para evaluar el efecto del patrón se tomaron las variedades 'Moro' y 'Tarocco Rosso' injertadas sobre ocho patrones. La calidad interna se vio afectada por el momento de cosecha, siendo más evidente en 'Moro'. En ambas variedades el patrón afectó a los parámetros de calidad durante la maduración. En 'Moro', se observó una reducción en el color del zumo debido a la degradación de los antocianos, siendo los patrones C-35, Macrophylla y Volkameriana los que mostraron un mayor descenso. Esta degradación se relacionó con los cambio de la temperatura durante el periodo de recolección. En 'Tarocco Rosso' no se evidenció ninguna degradación, lo que sugiere que esta variedad es menos sensible a los cambios de temperatura. En esta variedad Forner-Alcaide 5 y Forner-Alcaide 13 produjeron fruta con mayor contenido en antocianos y azúcares. Además se llevó a cabo el estudio de la aptitud a la frigoconservación de las variedades de sanguinas 'Tarocco Rosso' y 'Sanguinelli'. Mientras que la calidad interna no se vio afectada por el almacenamiento (1°C, 5°C y 9°C) durante 45 días, la fruta presentó síntomas de daños por frío a 1°C. 'Sanguinelli' presentó mayor incidencia que 'Tarocco Rosso'. Estas sanguinas se pueden almacenar entre 5 y 9°C / [CA] La citricultura s'enfronta constantment a escenaris ambientals canviants que provoquen diferents estressos biòtics i abiòtics. El patró sobre el qual s'empelta una varietat específica és una important eina per a millorar la seua adaptabilitat agronòmica en cada àrea de cultiu. En la present Tesi s'ha dut a terme l'estudi de l'efecte del patró sobre la qualitat físic-química i nutricional de la fruita en varietats de gran interés comercial, mandarines 'Clemenules' i 'Tango' i, taronges sanguines 'Tarocco Rosso' i 'Moro'. En 'Clemenules' es va dur a terme l'avaluació de la qualitat de la fruita d'arbres empeltats sobre huit patrons en tres moments de collita, en dues campanyes. Entre els patrons avaluats, Forner-Alcaide 13 i C-35 van destacar per avançar el canvi de color. D'altra banda Forner-Alcaide V17 va destacar per mantindre nivells òptims d'acidesa fins al final de la campanya i va presentar el major contingut en vitamina C, flavonoides, glucosa i fructosa. Carrizo Citrange també va induir altes concentracions de sacarosa i vitamina C en la fruita. 'Tango' és una mandarina de recent introducció en l'àrea mediterrània amb gran interés pel seu període de recol·lecció que comença quan finalitza el de les clementines. En la present Tesi es van estudiar els canvis en la qualitat físic-química, nutricional i sensorial de la mandarina Tango empeltada sobre dos patrons (Carrizo Citrange i Forner-Alcaide 5) durant el període de collita en les dues àrees principals de producció d'Andalusia. La qualitat de la fruita es va veure influenciada per la localització, la qual cosa es va relacionar amb la composició de la textura del sòl. En totes dues localitzacions, Forner-Alcaide 5 va ser el patró que va induir major contingut en acidesa, sòlids solubles totals, sacarosa, vitamina C i àcid cítric en la fruita. Les determinacions físic-químiques i l'avaluació sensorial van permetre establir el moment òptim de recol·lecció depenent de les diferents condicions estudiades. També s'ha inclòs un estudi del comportament postcollita d'aquesta varietat, ja que no existien dades en les nostres condicions de cultiu. La mandarina 'Tango' va presentar símptomes externs de danys per fred a partir dels 20 dies emmagatzemada a 1°C i 5°C. Es va realitzar un estudi micro-estructural per a caracteritzar l'alteració provocada per les baixes temperatures. Els fruits del patró Forner-Alcaide 5 van presentar una menor incidència dels danys per fred. L'emmagatzematge a 9°C no va comprometre la qualitat externa o interna d'aquesta varietat. Dins del grup de taronges, en els últims anys existeix una creixent demanda per les taronges sanguines pel seu consum en fresc. Per a avaluar l'efecte del patró sobre sanguines es van prendre dues varietats, 'Moro' i 'Tarocco Rosso' empeltades sobre huit patrons. La qualitat interna es va veure influenciada pel moment de collita, la qual cosa va ser més evident en la varietat 'Moro'. En totes dues varietats el patró va afectar els canvis en els paràmetres de qualitat estudiats. En 'Moro', es va observar una reducció en el color del suc degut a la degradació del antocians. Aquesta degradació es va relacionar amb el canvi de la temperatura experimentada durant el període de recol·lecció. 'Tarocco Rosso' és menys sensible als canvis de temperatura. En aquesta varietat els patrons Forner-Alcaide 5 i Forner-Alcaide 13 van produir la fruita amb major contingut en antocianos i sucres. A mes s'aporta l'estudi de l'aptitud a la frigoconservació en les sanguines 'Tarocco Rosso' i 'Sanguinelli'. Mentre que la qualitat interna no es va veure afectada per l'emmagatzematge a cap de les temperatures assajades (1°C, 5°C i 9°C) durant 45 dies, la fruita va presentar símptomes de danys per fred a 1°C. `Sanguinelli' va presentar major incidència que 'Tarocco Rosso'. La fruita es pot emmagatzemar entre 5°C i 9°C durant 30 dies en el cas de 'Sanguinelli' i fins a 45 en e / [EN] Citriculture faces changing environmental scenarios that cause biotic and abiotic stress. The rootstock onto which a specific variety is grafted is an important tool to help to improve its agronomic adaptability to each crop area. The present Thesis was carried out to study the effect of rootstock on physico-chemical and nutritional fruit quality in some varieties of commercial interest today: 'Clemenules' and 'Tango' mandarins, and 'Tarocco Rosso' and 'Moro' blood oranges. In 'Clemenules', the fruit of the trees grafted into eight rootstocks at three harvest times was evaluated by performing studies during two seasons. Forner-Alcaide 13 and C-35 Citrange stood out for their earlier color change, which is very interesting for this variety, in which early harvesting is a relevant aspect from the commercial point of view. Forner-Alcaide V17 stood out for maintaining optimum acidity levels until the season ended and presented the highest contents in vitamin C, flavonoids, glucose and fructose. Carrizo Citrange brought about high concentrations of sucrose and vitamin C in fruit. 'Tango' is a mandarin variety that has been recently introduced into the Mediterranean Region. Its harvest time is very interesting because it starts when that of clementines ends. The present Thesis studies changes in the physico-chemical, nutritional and sensorial quality of 'Tango' fruit grafted onto two rootstocks (Carrizo Citrange and Forner-Alcaide 5) during the harvest period in the two main production areas in Andalusia. The results revealed that fruit quality during harvest was influenced by the location, which was particularly related to soil texture composition. In both areas, Forner-Alcaide 5 was the rootstock that induced higher acidity content, and more total soluble solids, sucrose, vitamin C and citric acid in fruit. The physico-chemical determinations, along with the sensorial evaluation, allowed the optimum harvest time to be established depending on the different studied conditions. This Thesis also includes a study about this variety's postharvest behavior as no data are available for our crop conditions. The 'Tango' mandarin presented outer chilling injury symptoms after being stored for 20 days at 1°C and 5°C. A microstructural study was done to characterize the alteration caused by low temperatures. The Forner-Alcaide 5 rootstock fruit showed a lower chilling injury incidence. Storage at 9°C did not compromise quality fruit. Among oranges, demand for blood oranges to be eaten fresh has grown in recent years, basically due to their high content in anthocyanins and their positive effect for human health. To assess the effect that rootstock had on blood oranges, two varieties were taken, 'Moro' and 'Tarocco Rosso', grafted onto eight rootstocks. Internal quality was strongly influenced by harvest time, which was more evident for 'Moro'. In both varieties, rootstock affected changes in the quality parameter studied. In 'Moro', juice color faded as anthocyanins degraded, and rootstocks C-35 Citrange, Macrophylla and Volkameriana showed the most marked reduction. Such anthocyanin degradation was related to the change in temperature that took place during the harvest period. In 'Tarocco Rosso', anthocyanins did not undergo degradation, which suggests that this variety is less sensitive to changes in temperature. In this variety, rootstocks Forner-Alcaide 5 and Forner-Alcaide 13 gave fruit with a higher content of anthocyanins and sugars. This Thesis also includes a study of the suitability of cold storage of two blood orange varieties: 'Tarocco Rosso' and 'Sanguinelli'. Although storage at any tested temperature (1°C, 5°C and 9°C) did not affect internal quality for 45 days, fruit displayed chilling injury symptoms at 1°C, with a higher incidence for 'Sanguinelli' than for 'Tarocco Rosso'. Fruit can be stored between 5°C and 9°C for 30 days for 'Sanguinelli' and for up to 45 days with 'Tarocco Rosso'. / This study has been supported by Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias and co-financed by FEDER and European Social Fund. The authors thank Anecoop S. Coop. and Frutaria Agricultura, S.L for supplying the fruit herein used and its technical support. / Morales Alfaro, J. (2021). Effect of Rootstock on the Fruit Quality of Mandarins "Clemenules" and "Tango", and Blood Oranges "Tarocco Rosso" and "Moro" [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/165858 / Compendio

[ES] La gran mayoría de procesos del mundo real tienen incertidumbres inherentes, las cuales, al ser consideradas en el proceso de modelado, se puede obtener una representación que describa con la mayor precisión posible el comportamiento del proceso real. En la mayoría de casos prácticos, se considera que éstas tienen un comportamiento estocástico y sus descripciones como distribuciones de probabilidades son conocidas. Las estrategias de MPC estocástico están desarrolladas para el control de procesos con incertidumbres de naturaleza estocástica, donde el conocimiento de las propiedades estadísticas de las incertidumbres es aprovechado al incluirlo en el planteamiento de un problema de control óptimo (OCP). En éste, y contrario a otros esquemas de MPC, las restricciones duras son relajadas al reformularlas como restricciones de tipo probabilísticas con el fin de reducir el conservadurismo. Esto es, se permiten las violaciones de las restricciones duras originales, pero tales violaciones no deben exceder un nivel de riesgo permitido. La no-convexidad de tales restricciones probabilísticas hacen que el problema de optimización sea prohibitivo, por lo que la mayoría de las estrategias de MPC estocástico en la literatura se diferencian en la forma en que abordan tales restricciones y las incertidumbres, para volver el problema computacionalmente manejable. Por un lado, están las estrategias deterministas que, fuera de línea, convierten las restricciones probabilísticas en unas nuevas de tipo deterministas, usando la propagación de las incertidumbres a lo largo del horizonte de predicción para ajustar las restricciones duras originales. Por otra parte, las estrategias basadas en escenarios usan la información de las incertidumbres para, en cada instante de muestreo, generar de forma aleatoria un conjunto de posibles evoluciones de éstas a lo largo del horizonte de predicción. De esta manera, convierten las restricciones probabilísticas en un conjunto de restricciones deterministas que deben cumplirse para todos los escenarios generados. Estas estrategias se destacan por su capacidad de incluir en tiempo real información actualizada de las incertidumbres. No obstante, esta ventaja genera inconvenientes como su gasto computacional, el cual aumenta conforme lo hace el número de escenarios y; por otra parte, el efecto no deseado en el problema de optimización, causado por los escenarios con baja probabilidad de ocurrencia, cuando se usa un conjunto de escenarios pequeño. Los retos mencionados anteriormente orientaron esta tesis hacia los enfoques de MPC estocástico basado en escenarios, produciendo tres contribuciones principales. La primera consiste en un estudio comparativo de un algoritmo del grupo determinista con otro del grupo basado en escenarios; se hace un especial énfasis en cómo cada uno de estos aborda las incertidumbres, transforma las restricciones probabilísticas y en la estructura de su OCP, además de señalar sus aspectos más destacados y desafíos. La segunda contribución es una nueva propuesta de algoritmo MPC, el cual se basa en escenarios condicionales, diseñado para sistemas lineales con incertidumbres correlacionadas. Este esquema aprovecha la existencia de tal correlación para convertir un conjunto de escenarios inicial de gran tamaño en un conjunto de escenarios más pequeño con sus probabilidades de ocurrencia, el cual conserva las características del conjunto inicial. El conjunto reducido es usado en un OCP en el que las predicciones de los estados y entradas del sistema son penalizadas de acuerdo con las probabilidades de los escenarios que las componen, dando menor importancia a los escenarios con menores probabilidades de ocurrencia. La tercera contribución consiste en un procedimiento para la implementación del nuevo algoritmo MPC como gestor de la energía en una microrred en la que las previsiones de las energías renovables y las cargas están correlacionadas. / [CA] La gran majoria de processos del món real tenen incerteses inherents, les quals, en ser considerades en el procés de modelatge, es pot obtenir una representació que descriga amb la major precisió possible el comportament del procés real. En la majoria de casos pràctics, es considera que aquestes tenen un comportament estocàstic i les seues descripcions com a distribucions de probabilitats són conegudes. Les estratègies de MPC estocàstic estan desenvolupades per al control de processos amb incerteses de naturalesa estocàstica, on el coneixement de les propietats estadístiques de les incerteses és aprofitat en incloure'l en el plantejament d'un problema de control òptim (OCP). En aquest, i contrari a altres esquemes de MPC, les restriccions dures són relaxades en reformulades com a restriccions de tipus probabilístiques amb la finalitat de reduir el conservadorisme. Això és, es permeten les violacions de les restriccions dures originals, però tals violacions no han d'excedir un nivell de risc permès. La no-convexitat de tals restriccions probabilístiques fan que el problema d'optimització siga computacionalment immanejable, per la qual cosa la majoria de les estratègies de MPC estocàstic en la literatura es diferencien en la forma en què aborden tals restriccions i les incerteses, per a tornar el problema computacionalment manejable. D'una banda, estan les estratègies deterministes que, fora de línia, converteixen les restriccions probabilístiques en unes noves de tipus deterministes, usant la propagació de les incerteses al llarg de l'horitzó de predicció per a ajustar les restriccions dures originals. D'altra banda, les estratègies basades en escenaris usen la informació de les incerteses per a, en cada instant de mostreig, generar de manera aleatòria un conjunt de possibles evolucions d'aquestes al llarg de l'horitzó de predicció. D'aquesta manera, converteixen les restriccions probabilístiques en un conjunt de restriccions deterministes que s'han de complir per a tots els escenaris generats. Aquestes estratègies es destaquen per la seua capacitat d'incloure en temps real informació actualitzada de les incerteses. No obstant això, aquest avantatge genera inconvenients com la seua despesa computacional, el qual augmenta conforme ho fa el nombre d'escenaris i; d'altra banda, l'efecte no desitjat en el problema d'optimització, causat pels escenaris amb baixa probabilitat d'ocurrència, quan s'usa un conjunt d'escenaris xicotet. Els reptes esmentats anteriorment van orientar aquesta tesi cap als enfocaments de MPC estocàstic basat en escenaris, produint tres contribucions principals. La primera consisteix en un estudi comparatiu d'un algorisme del grup determinista amb un altre del grup basat en escenaris; on es fa un especial èmfasi en com cadascun d'aquests aborda les incerteses, transforma les restriccions probabilístiques i en l'estructura del seu problema d'optimització, a més d'assenyalar els seus aspectes més destacats i desafiaments. La segona contribució és una nova proposta d'algorisme MPC, el qual es basa en escenaris condicionals, dissenyat per a sistemes lineals amb incerteses correlacionades. Aquest esquema aprofita l'existència de tal correlació per a convertir un conjunt d'escenaris inicial de gran grandària en un conjunt d'escenaris més xicotet amb les seues probabilitats d'ocurrència, el qual conserva les característiques del conjunt inicial. El conjunt reduït és usat en un OCP en el qual les prediccions dels estats i entrades del sistema són penalitzades d'acord amb les probabilitats dels escenaris que les componen, donant menor importància als escenaris amb menors probabilitats d'ocurrència. La tercera contribució consisteix en un procediment per a la implementació del nou algorisme MPC com a gestor de l'energia en una microxarxa en la qual les previsions de les energies renovables i les càrregues estan correlacionades. / [EN] The vast majority of real-world processes have inherent uncertainties, which, when considered in the modelling process, can provide a representation that most accurately describes the behaviour of the real process. In most practical cases, these are considered to have stochastic behaviour and their descriptions as probability distributions are known. Stochastic model predictive control algorithms are developed to control processes with uncertainties of a stochastic nature, where the knowledge of the statistical properties of the uncertainties is exploited by including it in the optimal control problem (OCP) statement. Contrary to other model predictive control (MPC) schemes, hard constraints are relaxed by reformulating them as probabilistic constraints to reduce conservatism. That is, violations of the original hard constraints are allowed, but such violations must not exceed a permitted level of risk. The non-convexity of such probabilistic constraints renders the optimisation problem computationally unmanageable, thus most stochastic MPC strategies in the literature differ in how they deal with such constraints and uncertainties to turn the problem computationally tractable. On the one hand, there are deterministic strategies that, offline, convert probabilistic constraints into new deterministic ones, using the propagation of uncertainties along the prediction horizon to tighten the original hard constraints. Scenario-based approaches, on the other hand, use the uncertainty information to randomly generate, at each sampling instant, a set of possible evolutions of uncertainties over the prediction horizon. In this fashion, they convert the probabilistic constraints into a set of deterministic constraints that must be fulfilled for all the scenarios generated. These strategies stand out for their ability to include real-time updated uncertainty information. However, this advantage comes with inconveniences such as computational effort, which grows as the number of scenarios does, and the undesired effect on the optimisation problem caused by scenarios with a low probability of occurrence when a small set of scenarios is used. The aforementioned challenges steered this thesis toward stochastic scenario-based MPC approaches, and yielded three main contributions. The first one consists of a comparative study of an algorithm from the deterministic group with another one from the scenario-based group, where a special emphasis is made on how each of them deals with uncertainties, transforms the probabilistic constraints and on the structure of the optimisation problem, as well as pointing out their most outstanding aspects and challenges. The second contribution is a new proposal for a MPC algorithm, which is based on conditional scenarios, developed for linear systems with correlated uncertainties. This scheme exploits the existence of such correlation to convert a large initial set of scenarios into a smaller one with their probabilities of occurrence, which preserves the characteristics of the initial set. The reduced set is used in an OCP in which the predictions of the system states and inputs are penalised according to the probabilities of the scenarios that compose them, giving less importance to the scenarios with lower probabilities of occurrence. The third contribution consists of a procedure for the implementation of the new MPC algorithm as an energy manager in a microgrid in which the forecasts of renewables and loads are correlated. / González Querubín, EA. (2024). Scenario-Based Model Predictive Control for Systems with Correlated Uncertainties [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203887

Tesis por compendio / [ES] Añadir prebióticos al zumo de naranja es una forma innovadora de estimular el mercado de los zumos de frutas. La maltodextrina resistente (RMD) ha demostrado beneficios para la salud en ensayos clínicos, pero su impacto en los alimentos no ha sido suficientemente estudiado. Este trabajo explora la adición de RMD al zumo de naranja antes de la pasteurización, utilizando zumo con y sin pulpa (2,5%) y diferentes concentraciones de RMD: 0, 2,5, 5 y 7,5%. Primero, se estudió el impacto de la RMD en las propiedades fisicoquímicas del zumo pasteurizado. La RMD, debido a su buena solubilidad en agua, afectó propiedades como ºBrix, acidez, densidad, turbidez, reología y color, siendo los cambios más notorios con concentraciones más altas. Esto demostró la viabilidad de agregar RMD en varias concentraciones al zumo. Luego, se investigó el efecto de la RMD en los compuestos bioactivos y su bioaccesibilidad in vitro. La RMD protegió compuestos como fenoles, carotenoides y vitamina C de la degradación térmica, con mayor protección a niveles más altos de RMD. Las muestras con pulpa presentaron valores más altos de compuestos bioactivos y mejoraron la capacidad antioxidante del zumo. La RMD aumentó la bioaccesibilidad de fenoles y vitamina C, pero la disminuyó para carotenoides y ácido ascórbico. La pulpa aumentó la bioaccesibilidad del ácido ascórbico y la vitamina C, pero la redujo para fenoles y carotenoides. La adición de RMD y pulpa disminuyó ligeramente la capacidad antioxidante bioaccesible del zumo, aunque la cantidad total de compuestos bioactivos disponibles fue mayor en muestras con pulpa y RMD. Además del efecto prebiótico, la RMD podría tener aplicaciones interesantes en la tecnología alimentaria. Se realizó una evaluación sensorial con panelistas expertos y análisis de propiedades fisicoquímicas y del perfil aromático de las muestras. La RMD mejoró casi todos los atributos sensoriales, obteniendo puntuaciones más altas que las muestras sin RMD. La adición de RMD no alteró significativamente el perfil aromático del zumo, mientras que la pulpa aumentó compuestos como 1-terpinen-4-ol, octanal, nonanal, decanal y ¿-pineno, y disminuyó limoneno y ß-mirceno. La RMD podría mejorar la aceptabilidad organoléptica del zumo. Finalmente, se evaluó la estabilidad de los compuestos bioactivos y la capacidad antioxidante del zumo pasteurizado con RMD durante el almacenamiento. Se realizaron determinaciones en los días 0, 15, 45, 75, 105 y 170. Inicialmente, la RMD protegió todos los compuestos bioactivos, especialmente fenoles y carotenoides. Aunque añadir pulpa aumentó los compuestos bioactivos, las muestras sin pulpa mostraron mayor capacidad antioxidante. Sin embargo, a lo largo del tiempo, el efecto protector de la RMD fue más pronunciado en muestras con pulpa, sugiriendo una interacción entre RMD y pulpa. Esto ilustra el potencial de la RMD para preservar compuestos saludables en alimentos tratados térmicamente. Estos estudios demuestran el papel de la RMD en aumentar los beneficios saludables y la aceptabilidad organoléptica del zumo de naranja. Al explorar las interacciones entre RMD, zumo y pulpa de naranja, este trabajo muestra un camino prometedor para innovar en el mercado de zumos. La incorporación de prebióticos como la RMD en la tecnología alimentaria podría establecer un nuevo estándar para bebidas funcionales. / [CA] Afegir prebiòtics al suc de taronja és una forma innovadora d'estimular el mercat dels sucs de fruites. La maltodextrina resistent (RMD) ha demostrat beneficis per a la salut en assajos clínics, però el seu impacte en els aliments no ha sigut prou estudiat. Este treball explora l'addició de RMD al suc de taronja abans de la pasteurització, utilitzant suc amb i sense polpa (2,5%) i diferents concentracions de *RMD: 0, 2,5, 5 i 7,5%. Primer, es va estudiar l'impacte de la RMD en les propietats fisicoquímiques del suc pasteuritzat. La RMD, a causa de la seua bona solubilitat en aigua, va afectar propietats com ºBrix, acidesa, densitat, terbolesa, reologia i color, sent els canvis més notoris amb concentracions més altes. Això va demostrar la viabilitat d'agregar RMD en diverses concentracions al suc. Després, es va investigar l'efecte de la RMD en els compostos bioactius i el seu bioaccesibilitat in vitro. La RMD va protegir compostos com a fenols, carotenoides i vitamina C de la degradació tèrmica, amb major protecció a nivells més alts de RMD. Les mostres amb polpa van presentar valors més alts de compostos bioactius i van millorar la capacitat antioxidant del suc. La RMD va augmentar la bioaccesibilitat de fenols i vitamina C, però la va disminuir per a carotenoides i àcid ascòrbic. La polpa va augmentar la bioaccesibilitat de l'àcid ascòrbic i la vitamina C, però la va reduir per a fenols i carotenoides. L'addició de RMD i polpa va disminuir lleugerament la capacitat antioxidant bioaccesible del suc, encara que la quantitat total de compostos bioactius disponibles va ser major en mostres amb polpa i RMD. A més de l'efecte prebiòtic, la RMD podria tindre aplicacions interessants en la tecnologia alimentària. Es va realitzar una avaluació sensorial amb panelistes experts i anàlisis de propietats fisicoquímiques i del perfil aromàtic de les mostres. La RMD va millorar quasi tots els atributs sensorials, obtenint puntuacions més altes que les mostres sense RMD. L'addició de RMD no va alterar significativament el perfil aromàtic del suc, mentres que la polpa va augmentar compostos com 1-terpinen-4-*ol, octanal, nonanal, decanal i ¿-pineno, i va disminuir limoneno i ß-mirceno. La RMD podria millorar l'acceptabilitat organolèptica del suc. Finalment, es va avaluar l'estabilitat dels compostos bioactius i la capacitat antioxidant del suc pasteuritzat amb RMD durant l'emmagatzematge. Es van realitzar determinacions en els dies 0, 15, 45, 75, 105 i 170. Inicialment, la RMD va protegir tots els compostos bioactius, especialment fenols i carotenoides. Encara que afegir polpa va augmentar els compostos bioactius, les mostres sense polpa van mostrar major capacitat antioxidant. No obstant això, al llarg del temps, l'efecte protector de la RMD va ser més pronunciat en mostres amb polpa, suggerint una interacció entre RMD i polpa. Això il·lustra el potencial de la RMD per a preservar compostos saludables en aliments tractats tèrmicament. Estos estudis demostren el paper de la RMD a augmentar els beneficis saludables i l'acceptabilitat organolèptica del suc de taronja. En explorar les interaccions entre RMD, suc i polpa de taronja, este treball mostra un camí prometedor per a innovar en el mercat de sucs. La incorporació de prebiòtics com la RMD en la tecnologia alimentària podria establir un nou estàndard per a begudes funcionals. / [EN] Adding prebiotics to orange juice is an innovative way to stimulate the fruit juice market. Resistant maltodextrin (RMD) has demonstrated health benefits in clinical trials, but its impact on food has not been sufficiently studied. This work explores the addition of RMD to orange juice before pasteurization, using juice with and without pulp (2.5%) and different RMD concentrations: 0, 2.5, 5, and 7.5%. First, the impact of RMD on the physicochemical properties of pasteurized juice was studied. Due to its good solubility in water, RMD affected properties such as ºBrix, acidity, density, turbidity, rheology, and color, with more noticeable changes at higher concentrations. This demonstrated the feasibility of adding RMD at various concentrations to the juice. Next, the effect of RMD on bioactive compounds and their in vitro bioaccessibility was investigated. RMD protected compounds such as phenols, carotenoids, and vitamin C from thermal degradation, with greater protection at higher RMD levels. Samples with pulp had higher values of bioactive compounds and improved the antioxidant capacity of the juice. RMD increased the bioaccessibility of phenols and vitamin C, but decreased it for carotenoids and ascorbic acid. Pulp increased the bioaccessibility of ascorbic acid and vitamin C, but reduced it for phenols and carotenoids. The addition of RMD and pulp slightly decreased the bioaccessible antioxidant capacity of the juice, although the total amount of bioactive compounds available was higher in samples with pulp and RMD. Besides the prebiotic effect, RMD could have interesting applications in food technology. A sensory evaluation was conducted with expert panelists, and the physicochemical properties and aromatic profile of the samples were analyzed. RMD improved almost all sensory attributes, resulting in higher overall scores than samples without RMD. Adding RMD did not significantly alter the aromatic profile of the juice, while pulp increased compounds such as 1-terpinen-4-ol, octanal, nonanal, decanal, and ¿-pinene, and decreased limonene and ß-myrcene. RMD could improve the organoleptic acceptability of the juice. Finally, the stability of bioactive compounds and the antioxidant capacity of pasteurized juice with RMD during storage were evaluated. Determinations were made on days 0, 15, 45, 75, 105, and 170. Initially, RMD protected all bioactive compounds, especially phenols and carotenoids. Although adding pulp increased bioactive compounds, samples without pulp showed higher antioxidant capacity. However, over time, the protective effect of RMD was more pronounced in samples with pulp, suggesting an interaction between RMD and pulp. This illustrates the potential of RMD to better preserve healthy compounds in thermally treated foods. These studies collectively demonstrate the role of RMD in enhancing the health benefits and organoleptic acceptability of orange juice. By exploring the interactions between RMD, juice, and orange pulp, this work shows a promising path for innovation in the juice market. The strategic incorporation of prebiotics like RMD in food technology could set a new standard for the development of functional beverages. / Arilla Codoñer, E. (2024). Aplicación de maltodextrina resistente en zumo de naranja pasteurizado: análisis de propiedades fisicoquímicas, compuestos bioactivos, digestión in vitro e impacto sensorial [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/207950 / Compendio