Del 31 de agosto al 3 de septiembre de 2026, Dresde acogió la 22ª International Conference on Harmonics and Quality of Power (IEEE PES ICHQP). Durante el evento, Mohammad Sadegh Nasiri, estudiante de Executive PhD en el Politecnico di Milano e ingeniero de firmware del departamento de I+D de ORTEA, presentó el estudio “Practical Solution for Micro-Interruption Mitigation in Low-Voltage Grids”.
El artículo aborda un problema bien conocido en muchas instalaciones industriales. Un hueco de tensión o una microinterrupción de unas pocas decenas de milisegundos puede ser suficiente para activar las protecciones, detener una línea de producción y provocar varias horas de reinicio. La norma EN 50160 sitúa la mayoría de los huecos de tensión en baja tensión por debajo de un segundo, mientras que su frecuencia aumenta con el número de cargas sensibles y recursos distribuidos conectados al mismo alimentador.
El trabajo se desarrolló en el marco del proyecto nacional italiano MUSA (Multilayered Urban Sustainability Action), financiado por la Unión Europea – NextGenerationEU dentro del Plan Nacional de Recuperación y Resiliencia.
«Ochenta milisegundos no son nada sobre el papel, pero son suficientes para detener una planta. Este trabajo tenía como objetivo llevar el análisis desde la comparación de topologías hasta una máquina de 500 kVA y medir qué ocurre realmente durante la transición», afirmó Mohammad Sadegh Nasiri.
ENFOQUE TÉCNICO
El estudio parte de una comparación de los dispositivos activos de calidad de energía disponibles en el mercado: sistemas UPS, acondicionadores en serie (DVC y DVR), UPQC y Open-UPQC, y convertidores shunt combinados con un interruptor estático de transferencia.
Cada familia se evalúa frente a una necesidad específica: la mitigación de las microinterrupciones. La comparación identifica el convertidor de potencia shunt como la opción más adecuada, ya que proporciona un aislamiento completo de la red sin necesidad de un transformador de inyección en serie y porque el tiempo de ride-through depende únicamente del dimensionamiento del almacenamiento de energía.
Sobre esta base se diseñó y construyó un prototipo compuesto por:
- un convertidor de fuente de tensión trifásico de cuatro ramas, en el que la cuarta rama, con bus DC dividido, controla de forma independiente la corriente de neutro y permite gestionar cargas desequilibradas y no lineales;
- un interruptor estático de transferencia rápida, que aísla la carga de la red perturbada;
- un banco de supercondensadores conectado al bus DC mediante un chopper bidireccional, elegido por su rápida recarga y su reducido mantenimiento frente a las baterías.
El control cambia de forma continua entre dos modos. En funcionamiento normal, el convertidor opera en modo grid-following, sincronizado con la red, cargando el sistema de almacenamiento y monitorizando la red.
Durante una perturbación de calidad de energía, el interruptor aísla la carga y el convertidor pasa al modo grid-forming, imponiendo la magnitud de la tensión y la frecuencia a partir del perfil de la red anterior al evento. Cuando la red vuelve a situarse dentro de sus límites, el convertidor se resincroniza y la carga vuelve a conectarse a la red.
RESULTADOS
El convertidor se evaluó en dos condiciones diferentes. En el banco de pruebas, instalado entre la red y una carga de 200 kW / 150 kVAr, un interruptor externo provocó desconexiones controladas.
Las mediciones muestran la secuencia completa: detección del fallo, aislamiento, transición a grid-forming, funcionamiento en isla, resincronización y retorno al funcionamiento normal, manteniendo la tensión de la carga sinusoidal y regulada durante todo el proceso.
En campo, el mismo sistema de 500 kVA funciona como alimentación redundante para una línea de producción sensible a las variaciones de tensión. Durante un fallo de red registrado, inyectó aproximadamente 660 A y mantuvo la línea en funcionamiento durante un hueco de tensión de 80 ms.
Las tensiones y corrientes se registraron mediante un analizador de calidad de energía de Clase A instalado aguas arriba y aguas abajo del interruptor.
Las evidencias presentadas incluyen ensayos de desconexión controlada y un evento real registrado en campo.
Participar en una conferencia como ICHQP, uno de los principales foros IEEE sobre calidad de energía, forma parte de la manera en que ORTEA desarrolla su actividad de investigación: ingenieros que también participan activamente en investigación científica, resultados medidos en instalaciones reales y un intercambio continuo con socios académicos.
Agradecemos a los autores: Mohammad Sadegh Nasiri, Mattia Rupani, Davide Benedetti, Andrea Zabeo, Stefano Scaccabarozzi, Massimiliano Scarpellini, Francesca Oliva y Roberto Faranda; a Marco Bugliesi por su valiosa contribución al proyecto, y a la comunidad ICHQP por el intercambio y el debate en Dresde.
