Toda red de corriente alterna necesita que alguien fije la tensión y la frecuencia. Durante un siglo ese alguien fue siempre el mismo: un alternador girando en una central. La electrónica de potencia no gira, y por eso casi todos los inversores del mercado se limitan a copiar la onda que encuentran. El control VSM —máquina síncrona virtual— rompe esa regla.
Control VSM
Durante un siglo la estabilidad de la red la sostuvieron alternadores girando, aportando inercia. El control VSM hace que un equipo de electrónica de potencia se comporte como uno de ellos: aporta inercia sin partes en movimiento, pero además es controlable, programable, dimensionable y ubicable donde la red y el consumo lo necesiten.
Esa es la base común de la serie. Cómo funciona por dentro, en el artículo sobre la máquina síncrona virtual; cómo se traduce en cada equipo, en la gama Geatron OGF, y a qué problema responde cada uno, en Aplicaciones.
Una máquina que gira almacena energía en su propio giro, y esa inercia es lo que impide que la frecuencia se desplome ante un cambio brusco de carga. La electrónica no gira; el control VSM emula ese comportamiento y aporta esa inercia sin masa que la sostenga.
No es un modo de emergencia que se activa al fallar la red: el equipo forma red también mientras está en paralelo con ella. Por eso la transición al fallo no es un arranque, es una ausencia de cambio.
Un SAI de doble conversión clásico rectifica y vuelve a invertir toda la energía, siempre, y paga esas pérdidas las veinticuatro horas. Aquí la doble conversión se reserva a las líneas que la necesitan: aplicaciones exclusivas donde evitar pérdidas no es prioridad.
Optima, Impulsa, Perpetua y Nexus no son ocho tecnologías: son la misma, montada con distintos módulos de acoplamiento según la aplicación y sus variantes.
Inercia
El alternador de una central tiene una masa que gira a gran velocidad, y esa masa no puede frenarse ni acelerarse de golpe, igual que un camión cargado no pasa de 80 a 0 en un instante. A esa resistencia a cambiar de vueltas de un instante a otro se le llama inercia.
Un inversor de electrónica de potencia no tiene esa masa. Son condensadores, bobinas y semiconductores. Si se programa como fuente de corriente que copia la onda de la red —grid-following, GFL—, necesita que esa onda ya exista. Si la red se debilita, el circuito que la persigue, el PLL, pierde la referencia. Si la red desaparece, el equipo se apaga o conmuta.
La VSM es el firmware que suple esa masa ausente: una ecuación calculada miles de veces por segundo y un control que fija la tensión y el ángulo de la onda que sale del equipo. No hay ninguna pieza mecánica que gire dentro del armario.
Cómo lo hace
A dónde ir. La VSM, decenas o cientos de veces por segundo, calcula la amplitud y el ángulo de la senoide de los próximos milisegundos. Ese es el destino de la onda.
Cómo llegar. Varias miles de veces por segundo, otro control mide corriente y tensión reales y corrige el disparo PWM de los semiconductores.
Si solo existiera la VSM, la ecuación pediría a veces más corriente de la que el silicio puede dar. Si solo existiera el control rápido, el equipo no se quemaría, pero no sabría qué ángulo imponer: sería un limitador, no un formador.
No es un PLL más rápido. No es solo droop. No es un SAI de doble conversión. Y, sobre todo, puede formar estado local con el interruptor de red cerrado, que es justo lo que ninguna de las tres cosas anteriores hace.
En la planta
Que la frecuencia y el ángulo no salten. Un motor que arranca no se lo come solo el transformador. Un hueco de tensión no borra la referencia de la barra local. Y un evento de red no se lleva de golpe el PLL de todos los inversores GFL que haya en el recinto.
Conviene decirlos. La VSM no fabrica energía: sin kW y sin kWh detrás, la ecuación se satura. La corriente de cortocircuito no es la de un alternador de libro. Sin STS o polo electrónico, el microcorte del cuadro no se borra. Y la repotenciación con IMPULSA no cubre toda la nave si se dimensionó solo para la franja que se quería repotenciar.
Todo el detalle —la ecuación de oscilación, la impedancia virtual, la limitación de corriente y la comparación con el on-grid y el híbrido— está en el artículo sobre la máquina síncrona virtual. Los cuatro modos de operación, en Tecnología; y quién ejecuta este control dentro del equipo, en Geatron Control Core.
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