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potencialmente muchas más partes de la red que podrían crear
islas eléctricas durante las fallas. La solución en bajas penetraciones ha sido requerir técnicas activas en contra del funcionamiento en isla como, por ejemplo, las que se usan en la
producción distribuida basada en inversores. Estas técnicas
realizan el seguimiento de las condiciones de la red y activamente intentan expulsar el voltaje y la frecuencia de red del
parámetro de funcionamiento normal para que las unidades
se activen rápidamente. Esto funciona bien cuando la red está
rígida, pero el principio básico de esta técnica contra el funcionamiento en isla realmente trata de desestabilizar la red. En
una futura red con una producción mucho más distribuida y
con redes potencialmente más débiles, las nuevas técnicas contra el funcionamiento en isla se tendrán que utilizar para garantizar la estabilidad en general de la red. Estos pueden basarse
en la comunicación, donde se envía una señal permisiva a los
generadores, o bien se comparan las mediciones de fasores a
lo largo de la red.

Arranque Autógeno
Una de las consideraciones para sistemas de energía eléctrica de CA dominada por inversores es la necesidad de
iniciar redes una vez han caído, lo que se conoce como
"arranque autógeno". Esta capacidad para reiniciar una red
es fundamental para la confiabilidad del sistema en general.
Para lograr esto, la producción en el sistema debe ser capaz
tanto de actuar como fuente de voltaje como de proporcionar la energía eléctrica necesaria para iniciar el equipo
eléctrico con altas corrientes de entrada, como los motores
y transformadores. Los generadores síncronos son capaces
de hacer cada una de estas tareas cuando la carga se ajusta
adecuadamente a sus capacidades. Los sistemas dominados
por inversores tendrán que ser capaces de proporcionar suficiente corriente de arranque o las cargas deberán separase
de tal manera que permitan una reincorporación controlada
de energía eléctrica a la red. Estas características especiales
de fuentes basadas en inversores serán examinadas por las
organizaciones de confiabilidad en sus planes para restablecer el suministro de energía eléctrica después de apagones o
desastres naturales.

Conclusiones
La obtención de redes 100% con VRE requerirá
✔✔ mejores formas de unir el suministro y la demanda en
varios períodos de tiempo
✔✔ una reducción significativa
✔✔ operaciones adecuadas con penetraciones de VRE
instantánea muy altas.
A medida que los sistemas de energía eléctrica evolucionen
desde sistemas dominados por generador síncrono a sistemas
dominados por inversor, debemos garantizar que estas tecnologías operen de manera compatible. Esto incluye diseñar
sistemas basados en inversores para proporcionar estabilidad
de sistema y servicios de red adicionales para operaciones de
sistema de energía eléctrica de CA adecuados. Estos requi84

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sitos para la estabilidad de la red deberían incorporarse en
todos los tamaños de inversores, ya que una futura red puede
tener gran número de pequeños sistemas de VRE altamente
distribuidos. Los estudios iniciales han demostrado que, con
consideraciones de control adecuadas, los sistemas basados
en inversores pueden no solo mantener o mejorar la estabilidad de la red conforme a una variedad de contingencias,
sino también mejorar drásticamente las características de
respuesta de los sistemas de energía y aumentar la estabilidad
operacional.

Agradecimientos
Los autores desean agradecer a la Oficina Tecnológica de
Energía Solar y a la Oficina Tecnológica de Energía Eólica
del Departamento de Energía de EE. UU. su apoyo a través
de la financiación de varios de los estudios descritos en este
artículo.

Lecturas Complementarias
A. Bloom, A. Townsend, D. Palchak, J. Novacheck, J. King,
C. Barrows, E. Ibanez, M. O'Connell, G. Jordan, B. Roberts,
C. Draxl y K. Gruchalla, "Eastern renewable generation integration study," NREL, Golden, CO, Tech. Rep., NREL/
TP-6A20-64472, agosto de 2016.
M. M. Hand, S. Baldwin, E. DeMeo, J. Reilly, T. Mai,
D. Arent, G. Porro, M. Meshek y D. Sandor, "Renewable
electricity futures study," NREL, Golden, CO, Tech. Rep.,
NREL/TP-6A20-52409, junio de 2012.
P. Denholm y R. Margolis, "Energy storage requirements
for achieving 50% solar photovoltaic energy penetration in
California," NREL, Golden, CO, NREL/TP-6A20-66595,
agosto de 2016.
J. Taylor, S. Dhople y D. Calloway, "Power systems
without fuel," Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 57, pp.
1322-1336, mayo de 2016.
J. O'Sullivan, y. Coughlan, S. Rourke y N. Kamaluddin,
"Achieving the highest levels of wind integration: A system
operators perspective", IEEE Trans. Sustain. Energy, vol. 3,
n.º 4, pp. 819-825 octubre de 2012.
V. Gevorgian, y. Zhang y E. Ela, "Investigating the impacts of wind generation participation in interconnection
frequency response," IEEE Trans. Sustain. Energy, vol. 6,
n.º 3, pp. 1004-1012 julio de 2015.
N. Miller, B. Leonardi, R. D'Aquila y K. Clark, "Western
wind and solar integration study phase 3A: Low levels of
synchronous generation," NREL, Golden, CO, Tech. Rep.,
NREL/TP-5D00-64822, noviembre de 2015.
D. Ramasubramanian, V. Vittal y J. Undrill, "Transient
stability analysis of an all converter interfaced generation
WECC system," en Actas de la Conferencia Power System
Computation, Génova, Italia, 2016.

Biografías
Benjamin Kroposki pertenece a National Renewable Energy Laboratory, Golden, Colorado.
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