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componentes o condensadores inerciales, mientras que la
irrupción magnética es una función de flujo remanente.
El arranque con carga consume corriente (potencia real) y
energía en fase, mientras que la irrupción magnética implica
corrientes (potencia reactiva) desfasadas y no requiere energía.
Por ejemplo, el arranque de un motor DOL puede tener
irrupciones magnéticas seguidas de un nivel significativo
de corriente requerida para acelerar la masa de rotación del
rotor y de la carga mecánica. El área integrada con tiempo
de esta potencia de irrupción es la energía cinética almacenada
de la masa de rotación. El arranque con carga en frío
para las microrredes también incluye cargas electrónicas de
potencia con corrientes de irrupción.
Mientras que los fenómenos de irrupciones magnéticas
dificultan la capacidad de sobretensión del silicio de los
inversores, los efectos del arranque con carga en frío dificultan
su capacidad de resistencia térmica (figura 2). Los
límites de resistencia térmica están determinados por disipadores
térmicos de aluminio y el sistema de refrigeración
del inversor. Algunas opciones para mitigar las dificultades
del arranque con carga en frío del inversor son:
✔ adquirir inversores calificados para una corriente de
irrupción completa (sobredimensionados, con carga
relativa a nominal)
✔ complementar los inversores con un sistema de almacenamiento
de energía cinética, como generadores o
volantes de inercia síncronos (incurriendo en costos
operativos y de capital adicionales)
✔ utilizar accionamientos de arranque suave o velocidad
variable (costosos) para mitigar las corrientes de
irrupción de carga
✔ programar PPR para reducir las corrientes de irrupción
del sistema con esquemas de reaceleración o
arranque (de bajo costo y simple).
Los esquemas de arranque con carga en frío para microrredes
se llaman sistemas de reaceleración de carga o sistemas
de arranque en negro, y agregan cargas de manera
gradual a fin de evitar la sobrecarga de las IBR. Ambos tipos
de sistemas son completamente automáticos y se programan
en los PPR. Los sistemas que proporcionan el sistema eléctrico
desde cero se llaman sistemas de arranque en negro
y comúnmente utilizan motores alternativos de diésel de
acción rápida para operar antes de agregar cargas de manera
gradual.
En el sistema de alimentadores de distribución de las
empresas de servicios públicos (figura 8), el PPR de cada
interruptor y reconector abre sus dispositivos adyacentes al
momento del desabastecimiento. En la figura 10, el PPR1
(o un controlador en el sitio de la microrred) en una IBR
del inversor envía una orden de detención al inversor, dando
suficiente tiempo a los PPR descendentes (es decir, PPR2
y PPR3) para abrir sus reconectores. El PPR1 emite una
orden de arranque (posiblemente coordinado con un sistema
de mitigación de irrupciones magnéticas). Luego, en cada
interruptor y reconector, el PPR reabastece de forma secuencial
cada dispositivo adyacente. Este proceso se realiza sin
comunicación, dado que el PPR detecta la línea abastecida
ascendente e inicia un temporizador programado internamente,
que cierra los reconectores en secuencia, es decir, el
PPR2 sigue al PPR1 y el PPR3 sigue al PPR2.
tabla 3. Estándar 2030.8-2018 del IEEE.
Requerimiento
2030.8-2018 del
IEEE
Secuencia de
eventos
Oscilografía de
eventos
Solución de PPR
Secuencia de
registros de
eventos
Registros de
eventos de
COMTRADE
Uso
Registros con sello
de tiempo de todas
las decisiones de
PPR
Más rápida que
una recopilación
de datos con índice
de muestra de 4
ms de todas las
perturbaciones
Recopilación de
datos continua
Sincrofasores
C37.118 del IEEE
Más lenta que una
recopilación con
índice de muestra
de 16 ms durante la
vida de la microrred
mayo/junio 2021
Formación de red con decaimiento
Existen dos modos de control común de los inversores de
escala de red: la formación de red y el seguimiento de red.
El método de control de seguimiento de red utiliza un algoritmo
de seguimiento de frecuencia (véase la figura 6) y
requiere adherirse a un sistema eléctrico grande con inercia
significativa y frecuencia de cambio muy lento. En contraste,
el método de control de formación de red normalmente
supone que el inversor es el único propietario del control de
frecuencia, y no se adhieren generadores grandes con funcionamiento
isócrono o de empresas de servicios públicos.
Ni la técnica de formación de red isócrona ni la de seguimiento
de red funcionan en toda condición del sistema eléctrico.
Adherir un inversor de formación de red puramente
isócrona al sistema eléctrico de una empresa de servicios
públicos de alta inercia siempre provocará que el inversor
dispare fuera de línea debido a condiciones de sub o sobrecorriente.
Los inversores de seguimiento de red no abastecerán
solo una microrred en modo de isla, pues los métodos de
seguimiento de red requieren una frecuencia de red de cambio
lento. Sin duda, pueden programarse PPR para conmutar
inversores del modo de formación de red al de seguimiento
de red, pero hay una solución más robusta que esta.
Una solución para transitar entre la operación conectada
a la red y una en modo de isla es poner el inversor de forma
permanente en modo de formación de red con control de
decaimiento. Muchas IBR y generadores tienen capacidades
inherentes de control de caídas, pero los PPR también
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