Control de Droop

El control de droop es una estrategia de control proporcional y descentralizada en la que un generador o inversor ajusta automáticamente su potencia activa en respuesta a desviaciones medidas de frecuencia, o su potencia reactiva en respuesta a desviaciones de tensión. La característica definitoria es que la curva potencia-frecuencia (o reactiva-tensión) tiene una pendiente fija, llamada ajuste de droop, que determina cuánto responde la unidad ante una desviación dada.

Aspectos clave del control de droop:

• Droop de frecuencia (P-f): Cuando la frecuencia cae por debajo del nominal, el regulador de velocidad aumenta la potencia mecánica del generador (o el inversor aumenta su consigna de potencia activa). El porcentaje de droop, típicamente del 4–5% para generadores síncronos, significa que un cambio del 4–5% en la frecuencia produce un cambio del 100% en la potencia de salida, de vacío a plena carga.
• Reparto de carga sin comunicación: La ventaja fundamental del control de droop es que múltiples generadores pueden compartir cambios de carga proporcionalmente a sus potencias nominales sin necesitar ningún enlace de comunicación entre ellos. Cada unidad responde independientemente a la misma señal de frecuencia, y el reparto de carga en régimen permanente viene determinado por los ajustes relativos de droop.
• Droop de tensión (Q-V): Una característica de droop análoga relaciona la potencia reactiva con la magnitud de tensión. Los generadores e inversores con droop Q-V aumentan su producción de reactiva cuando la tensión cae y la reducen cuando la tensión sube, proporcionando soporte automático de tensión desde múltiples fuentes.
• Desviación de frecuencia en régimen permanente: Una limitación conocida del control de droop es que no restaura la frecuencia al valor nominal; solo detiene la caída y estabiliza la frecuencia en un nuevo valor con un offset. Devolver la frecuencia exactamente a 50 o 60 Hz requiere el control secundario (AGC), que ajusta las consignas de las curvas de droop.
• Recursos basados en inversores: Los inversores formadores de red (grid-forming) implementan el control de droop en su firmware para emular el comportamiento de las máquinas síncronas. Esto permite que los inversores eólicos, solares y de baterías participen en la respuesta primaria de frecuencia y operen de forma estable en paralelo con otras fuentes, incluidas configuraciones en isla o microrred.