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Estrategias de Control de Conexión a Red para Sistemas de Almacenamiento de Energía: PQ, VF y VSG
- noviembre 7, 2025
En los sistemas modernos de almacenamiento de energía (ESS), la estrategia de control de conexión a red determina cómo el sistema interactúa con la red eléctrica. Estas estrategias no solo afectan la estabilidad y eficiencia del sistema, sino también su capacidad para integrar fuentes renovables. Entre las más utilizadas se encuentran el control PQ, el control VF y el control VSG, cada uno diseñado para diferentes escenarios operativos y objetivos de control.
Control PQ (Potencia Activa y Reactiva)
El control PQ es la estrategia más común en los sistemas ESS conectados a la red.
En este modo, el inversor sigue las señales de voltaje y frecuencia de la red, actuando como un seguidor de red.
Su función principal es regular la potencia activa (P) y la potencia reactiva (Q) de manera precisa.
Características principales:
Modo de operación: Seguidor de red (Grid-following)
Parámetros de control: Potencia activa y reactiva
Aplicaciones: Sistemas solares con almacenamiento, gestión de energía en redes industriales y comerciales
Ventajas: Alta eficiencia, estructura de control simple, estabilidad bajo condiciones normales de red
Limitaciones: Depende completamente de la red; no puede mantener el voltaje o la frecuencia en modo isla
El control PQ es ideal para sistemas conectados a redes estables donde el objetivo principal es optimizar el flujo de energía y apoyar la red con potencia reactiva.
Control VF (Voltaje-Frecuencia)
El control VF es una estrategia formadora de red (Grid-forming) que permite al ESS generar su propia referencia de voltaje y frecuencia.
Este modo es esencial para microredes aisladas o sistemas fuera de la red (off-grid) donde no hay una fuente externa de voltaje/frecuencia disponible.
Características principales:
Modo de operación: Formador de red (Grid-forming)
Parámetros de control: Voltaje y frecuencia
Aplicaciones: Microredes, sistemas off-grid, respaldo en sitios críticos
Ventajas: Proporciona independencia de la red, garantiza estabilidad de voltaje y frecuencia
Limitaciones: Requiere un control más complejo y un dimensionamiento preciso de los componentes del ESS
El control VF permite que el sistema ESS funcione de manera autónoma, suministrando energía estable y confiable, incluso en ausencia de una red eléctrica.
Control VSG (Generador Sincrónico Virtual)
El control VSG simula el comportamiento dinámico de un generador sincrónico tradicional mediante algoritmos avanzados de control.
Opera tanto en modo formador de red como en modo de soporte de red, lo que lo hace altamente flexible para redes modernas con alta penetración renovable.
Características principales:
Modo de operación: Formador o soporte de red (Grid-forming/supporting)
Parámetros de control: Inercia virtual, amortiguamiento, frecuencia y voltaje
Aplicaciones: Redes débiles, sistemas híbridos, redes con alta proporción de renovables
Ventajas: Mejora la estabilidad de frecuencia, proporciona inercia virtual, mejora la respuesta transitoria
Limitaciones: Mayor complejidad de control y coste computacional
El control VSG actúa como un puente entre las redes eléctricas tradicionales y las nuevas redes impulsadas por energías renovables, mejorando la estabilidad dinámica del sistema.
Comparación entre PQ, VF y VSG
Las tres estrategias—PQ, VF y VSG—se diferencian por su modo de operación y su papel en la red:
Control PQ: Es un control seguidor de red, utilizado principalmente para regular la potencia activa y reactiva en sistemas conectados a redes estables. Es ideal para aplicaciones industriales y comerciales donde se prioriza la eficiencia.
Control VF: Es un control formador de red, adecuado para microredes o sistemas fuera de la red. Permite al ESS establecer el voltaje y la frecuencia, asegurando estabilidad cuando no hay una referencia externa.
Control VSG: Emula el comportamiento de un generador sincrónico, proporcionando inercia virtual y amortiguamiento. Es óptimo para redes débiles o con alta penetración renovable, mejorando la estabilidad dinámica y la respuesta ante perturbaciones.
En resumen:
PQ → ideal para redes estables y optimización de energía.
VF → esencial para operación autónoma y microredes.
VSG → clave para redes del futuro con alta integración renovable.
La selección de la estrategia depende de la condición de la red, el escenario de aplicación y los requisitos de estabilidad del sistema de almacenamiento.
Conclusión
Las estrategias de control PQ, VF y VSG son pilares fundamentales en el diseño de sistemas de almacenamiento modernos.
A medida que las redes evolucionan hacia una mayor descentralización y participación renovable, las soluciones híbridas que combinan PQ, VF y VSG se están volviendo cada vez más comunes.
El dominio de estas estrategias no solo mejora la estabilidad y eficiencia del ESS, sino que también garantiza una integración más fluida con la red eléctrica del futuro.