Instability Detection Technologies in Power Electronics Dominated Systems

La estabilidad de los sistemas eléctricos europeos enfrenta una transformación profunda debido a la creciente penetración de dispositivos basados en electrónica de potencia. La sustitución progresiva de máquinas síncronas por convertidores, junto con la expansión de energías renovables, modifica los fenómenos de estabilidad y exige nuevas herramientas de detección capaces de operar en tiempos cada vez más cortos. En este escenario, la detección de inestabilidades se convierte en un elemento esencial para garantizar la resiliencia y la confiabilidad de las redes.

La integración masiva de parques solares y eólicos, junto con enlaces HVDC y dispositivos FACTS, introduce fenómenos de inestabilidad por resonancia y por interacción entre controladores. Estos eventos se manifiestan en escalas de milisegundos, lo que supera las capacidades de los métodos tradicionales de análisis basados en simulaciones lentas. Por ello, se requiere complementar los modelos con tecnologías de medición que permitan identificar oscilaciones y anticipar colapsos de tensión o frecuencia. Además, la reducción de la inercia del sistema y el aumento de conexiones mediante cables HVAC desplazan las frecuencias de resonancia hacia valores cercanos a la frecuencia nominal, lo que incrementa la probabilidad de perturbaciones. La respuesta de los convertidores, caracterizada por tiempos de reacción muy cortos, puede generar interacciones no previstas entre dispositivos cercanos. En consecuencia, se plantea la necesidad de establecer reglas de conexión y operación que aseguren un nivel mínimo de robustez.

Por otra parte, las tecnologías de detección disponibles presentan limitaciones. Los PMUs ofrecen información valiosa sobre fasores de tensión y corriente, pero su capacidad para capturar transitorios rápidos es limitada. Los WMUs, en cambio, permiten muestreos de hasta millones de muestras por segundo y ofrecen una visión más detallada de los eventos de corta duración. Sin embargo, su implementación requiere arquitecturas de almacenamiento y transmisión de datos más eficientes, así como sincronización temporal precisa. Asimismo, la coordinación entre operadores de transmisión y distribución demanda estándares comunes de intercambio de datos. La falta de armonización en sensores y protocolos dificulta la comparación de resultados y la adopción de medidas conjuntas. Por ello, se recomienda avanzar hacia la estandarización de salidas de dispositivos de medición y hacia la definición de criterios claros para la ubicación de PMUs y WMUs en la red.

En cuanto a las acciones de mitigación, se distinguen medidas preventivas y correctivas. Las primeras buscan evitar la aparición de inestabilidades mediante ajustes de parámetros de control, cambios topológicos o redespacho. Las segundas se activan en tiempo real para contener oscilaciones forzadas o colapsos de tensión. La incorporación de dispositivos con capacidad de formación de red y de sistemas de amortiguamiento constituye una estrategia complementaria para reforzar la estabilidad. Asimismo, la transición energética introduce nuevos retos como el control de tensión en escenarios con alta penetración renovable. Incidentes recientes han mostrado la necesidad de que los generadores participen activamente en la regulación de tensión, lo que implica un cambio de paradigma respecto al control tradicional de potencia activa y reactiva.

Las recomendaciones apuntan a fortalecer la investigación en algoritmos de detección en tiempo real, mejorar la sincronización temporal, estandarizar la implementación de sistemas de monitoreo en áreas marinas y desarrollar enfoques innovadores para el manejo de datos. La combinación de estas medidas permitirá a los operadores anticipar fenómenos de inestabilidad y mantener la seguridad del sistema en un entorno cada vez más dominado por la electrónica de potencia. La estabilidad de las redes eléctricas europeas depende de la capacidad de integrar tecnologías avanzadas de detección, de armonizar estándares y de diseñar estrategias de mitigación adaptadas a los nuevos fenómenos. La transición hacia un sistema descarbonizado requiere que la operación se apoye en herramientas más rápidas, precisas y coordinadas, capaces de sostener la confiabilidad en un contexto de creciente complejidad técnica.

Para leer más ingrese a:

https://www.entsoe.eu/news/2026/02/05/entso-e-publishes-technical-report-instability-detection-technologies-in-power-electronics-dominated-systems/#:~:text=news%20ENTSO-E%20Publishes%20Technical,for%20maintaining%20secure%20system%20operation.

https://eepublicdownloads.blob.core.windows.net/public-cdn-container/clean-documents/Reports/2026/ENTSO-E_TR_Instability_Detection_Technologies.pdf

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