# Conectado a red / Red débil Microrred VGID POWER microred conectada a la red/aislada/red débil: PCS VSG de formación de red con acoplamiento CA/CC, logrando conmutación perfecta entre conexión y desconexión de red y soporte estable. Conectado y aislado · Red débil · Formación de red Microrredes conectadas y aisladas de red y de red débil: donde la red no es fiable, la electricidad debe seguir siendo estable **La microrred conectada y aislada de red dispone simultáneamente de dos modos de operación, conectado a red y aislado de red, mientras que la microrred de red débil está diseñada específicamente para escenarios de suministro en extremos de línea con baja capacidad de cortocircuito y grandes fluctuaciones de tensión.** El núcleo técnico de este tipo de sistemas se resume en una palabra: **formación de red (Grid-Forming)**. Los equipos seguidores de red son como un «seguidor»: dependen obligatoriamente de una referencia externa de tensión y frecuencia para funcionar; y la red débil carece precisamente de esa referencia. En este tipo de líneas, un PCS seguidor de red convencional experimenta caídas de tensión, desviaciones de frecuencia e incluso la imposibilidad de conectarse a red. La solución de VGID POWER establece activamente una referencia de tensión y frecuencia mediante un PCS de formación de red y, combinada con la conmutación sin interrupciones entre conexión y aislamiento de red, logra «con red, usar la red; sin red, usar el almacenamiento». **0ms**Conmutación activa conectado/aislado del equipo todo en uno **<20ms**Tiempo de conmutación pasiva / del módulo STS **125%**Capacidad de tolerancia al desequilibrio en conexión a red **-20%~+15%**Rango de adaptación de tensión de red Seguidor de red y formación de red: la diferencia esencial Esta es la primera línea divisoria en la selección de equipos para escenarios de red débil, y también la causa fundamental de muchos casos de «equipo instalado que no puede alimentar la carga». Seguidor de red (Grid-Following) Principio de funcionamiento: mide la tensión y la fase de frecuencia de la red externa y sincroniza la corriente de salida con ellas. Equivale a una «fuente de corriente». Condición previa: **debe existir una red externa suficientemente fuerte como referencia.** Cuando la capacidad de cortocircuito es insuficiente o un fallo remoto provoca el colapso de la tensión, el equipo seguidor de red pierde la referencia de sincronización. Comportamiento típico: cuando cae la tensión en el extremo de línea, la consigna de corriente no puede ejecutarse, se produce un fallo de conexión a red, desviación de frecuencia e incluso desconexiones repetidas de la red. Formación de red (Grid-Forming / VSG) Principio de funcionamiento: establece activamente la referencia de amplitud de tensión y frecuencia, y genera la tensión y la fase de salida. Equivale a una «fuente de tensión» y es la verdadera fuente principal del sistema. Capacidad clave: opera de forma independiente sin referencia externa; la forma de onda de tensión la genera su propio algoritmo, por lo que su capacidad antidisturbios es elevada. Valor de ingeniería: permite que equipos seguidores de red como la fotovoltaica y los generadores diésel se «conecten» y funcionen de forma estable, y también puede constituir por sí solo una isla. Un criterio para decidir **Si esta línea sigue sufriendo caídas de tensión en el extremo con sol de mediodía y la fotovoltaica a plena potencia, entonces es obligatorio usar formación de red.** El criterio es sencillo: mida una vez en el sitio la capacidad de cortocircuito del punto de conexión y la tensión del extremo; si es inferior a la capacidad nominal o la desviación de tensión supera el límite, se trata de un escenario de red débil. Implementación de ingeniería de la conmutación conectado/aislado Existen dos rutas de conmutación: integrada en el propio equipo o desplegada como módulo independiente. Ambas difieren notablemente en coste de adaptación y tiempo de conmutación. 01 Ruta uno: conmutación integrada en el PCS (solución todo en uno) [SP250HAG2T equipo todo en uno fotovoltaico-almacenamiento conectado/aislado de red](/zh/product/sp250hag2t-2) integra el interruptor de conmutación conectado/aislado PCM, con tiempo de conmutación activa de 0ms y conmutación pasiva <10ms. En el sitio solo hay que conectar la red y la carga, y el sistema realiza automáticamente el diagnóstico y la conmutación, sin necesidad de un dispositivo de conmutación adicional. Esta es la opción más sencilla para proyectos nuevos. 02 Ruta dos: módulo STS independiente (solución de adaptación) Cuando un sistema existente necesita añadir capacidad conectado/aislado, normalmente se instala en la barra de corriente alterna un [módulo de conmutación estática STS200/400/600](/zh/product/sts200-400-600): potencia nominal 200/400/600kW, corriente alterna máxima 330/660/1000A, tiempo de conmutación <20ms, con detección bidireccional en el lado de red y el lado de carga, LocalEMS y comunicación RS485/CAN/4G. La desventaja es una conversión de energía adicional con su pérdida y el coste del equipo. Qué significa el tiempo de conmutación El significado de ingeniería del tiempo de conmutación depende de la naturaleza de la carga. La iluminación, los sistemas de TI y los circuitos de control admiten interrupciones de cientos de milisegundos; en cambio, el mecanizado de precisión, los equipos médicos y las líneas de producción de semiconductores pueden generar directamente productos defectuosos o paradas ante una interrupción instantánea. En la selección debe fijarse el tiempo de conmutación según **el tipo de carga más sensible**, y no según la demanda media. Combinación de productos conectado/aislado y de red débil de VGID POWER El producto principal es el equipo todo en uno de formación de red, complementado con modelos de montaje en pared y módulos de conmutación independientes, que cubren de 30kVA a 500kVA. [SP250HAG2T Equipo todo en uno fotovoltaico-almacenamiento conectado/aislado de red (formación de red) Potencia nominal (conectado a red) 250kVA Salida máxima (aislado de red) 275kVA Tiempo de conmutación activa 0ms Tiempo de conmutación pasiva Dificultades técnicas de los escenarios de red débil Los cuatro síntomas típicos de la red débil están relacionados entre sí, pero deben tratarse por separado. Dificultad uno Baja capacidad de cortocircuito y tensión fácilmente fluctuante La capacidad de cortocircuito determina «cuán dura» es la red. Cuanto menor es la capacidad, mayor es la desviación de tensión provocada por una perturbación de la misma potencia. En las líneas de extremo, tras conectar fotovoltaica o almacenamiento de gran potencia, la tensión puede salirse del intervalo de ±7% permitido por GB/T 12325; una vez que la tensión del punto de conexión colapsa, un PCS seguidor de red convencional informará directamente de un fallo de conexión a red. Dificultad dos Desequilibrio de tensión y armónicos En las redes rurales y líneas de extremo con alta proporción de carga monofásica, el grado de desequilibrio de tensión puede superar ampliamente el estándar. Los modelos de VGID POWER toleran un desequilibrio del 125% en conexión a red y del 100% en el lado aislado, y los armónicos de tensión de salida son inferiores al 2% con carga resistiva; esto determina si, con carga desequilibrada, el equipo puede evitar disparos erróneos por protección de sobrecorriente. Dificultad tres Fluctuación de frecuencia e inercia insuficiente Tras la retirada de un gran número de generadores síncronos, la inercia equivalente del sistema disminuye y la frecuencia se vuelve más sensible a los desequilibrios de potencia. El PCS de formación de red responde activamente a las variaciones de frecuencia mediante su propio lazo de control, lo que equivale a aportar inercia virtual al sistema; esta es también la razón de que su tensión y frecuencia sean más estables en redes débiles. Dificultad cuatro Caída de tensión en el extremo de línea Cuanto mayor es la distancia al punto de conexión, más evidente es la acumulación de caída de tensión en la línea. Un método de medición típico: medir en hora de plena carga la diferencia de tensión entre el punto de conexión y el extremo; si la desviación supera el 7%, esa línea debe diseñarse como red débil y la selección del PCS debe pasar de seguidor de red a formación de red. Todos los equipos todo en uno incorporan capacidad de operación en formación de red e interruptor de conmutación conectado/aislado; el SP250HAG2T incorpora además un transformador de aislamiento, adecuado para proyectos que exigen aislamiento eléctrico. Escenarios de aplicación típicos Fotovoltaica-almacenamiento con formación de red VSG En zonas donde la alta generación fotovoltaica provoca elevación de tensión en el extremo, se utiliza un PCS de formación de red para absorber potencia en sentido inverso, estabilizando la tensión y completando al mismo tiempo la absorción de la fotovoltaica. Almacenamiento en centro de transformación Tratamiento de tensión en centros de transformación de baja tensión rurales. El modelo de montaje en pared se despliega rápido y ocupa poco espacio, adecuado para instalación distribuida. Microrred de acoplamiento CA/CC fotovoltaica-almacenamiento-diésel La fotovoltaica, la batería y el PCS comparten la barra de corriente continua; la eficiencia de carga en acoplamiento CC supera el 99,3%, reduciendo una conversión de energía. Fábricas en zonas de red débil Las caídas de tensión provocan reinicios frecuentes de los equipos o un incumplimiento de la calidad de la energía; primero hay que resolver la calidad del suministro y después hablar de ahorro energético. Islas y zonas remotas Escenarios de extremo de red o suministro intermitente, que requieren operar conectados a red cuando hay suministro y asumir automáticamente las cargas críticas cuando hay corte. Suministro garantizado a cargas críticas Para líneas de producción y entornos médicos sensibles al tiempo de conmutación, el indicador de tiempo de conmutación debe elegirse según la carga más sensible. Alimentación de emergencia y diésel-almacenamiento Cuando la red se corta, el almacenamiento asume el suministro y arranca en sincronía el generador diésel como respaldo prolongado; ambos se reparten el trabajo según el SOC. Almacenamiento asociado a fotovoltaica para arbitraje En proyectos de energías renovables con restricciones de tensión fuera de límites en el punto de conexión, la configuración de almacenamiento con formación de red permite cumplir simultáneamente la normativa de conexión y los requisitos de absorción. Puntos clave de diseño y ejecución ① Definir la ubicación del punto de conexión y del punto de conmutación La ubicación de ambos determina directamente el transitorio durante la conmutación. Si el punto de conmutación está muy lejos de la carga crítica, la caída momentánea de tensión durante la conmutación llegará primero a la carga. En ingeniería, el punto de conmutación debe situarse lo más cerca posible del lado de carga, o instalar condensadores de transición delante de las cargas críticas. ② Determinar la ventana de operación del SOC La ventana de SOC de un sistema conectado/aislado es mucho más estrecha que la de un sistema puramente conectado a red: debe reservar un intervalo despachable para el recorte de picos y el relleno de valles, y al mismo tiempo conservar energía para el respaldo durante cortes. En ingeniería, el límite inferior de descarga suele fijarse entre el 30% y el 40%, en función del equilibrio entre el requisito de duración del respaldo y la vida útil de los ciclos de la batería. ③ Verificar el impacto de arranque de las cargas En el instante de conmutar a aislado, la batería debe asumir por sí sola el impacto de arranque de toda la carga. Los modelos de VGID POWER admiten en general una sobrecarga de **1,1 veces en régimen permanente / 1,25 veces en régimen breve** (el SP60HCG2 alcanza el 150%), pero aún hay que calcular por separado la corriente de arranque de 6 a 7 veces del motor individual más grande, sin sustituirlo por la potencia nominal total. ④ Protección y anti-islamiento La lógica de protección de un sistema conectado/aislado es más compleja que la de uno puramente conectado a red: debe disponer de protección anti-isla (para evitar islas no planificadas) y garantizar al mismo tiempo que la isla planificada (tras la conmutación) pueda constituirse con normalidad. Ambas requieren criterios y retardos distintos, y en el diseño deben configurarse por separado, sin compartir un mismo ajuste. ⑤ Comunicación y coordinación en paralelo de varios equipos Cuando se conectan en paralelo varios PCS de formación de red, debe garantizarse que la fuente de frecuencia principal sea única. En ingeniería se designa normalmente un equipo como maestro para establecer la referencia de tensión y frecuencia, y el resto como esclavos que la siguen; si dos equipos establecen referencia a la vez, se producen disputas de frecuencia y corrientes circulantes. El SP250HAG2T y el SP375/500HAG2 admiten el paralelo de 3 equipos. ⑥ Entorno y grado de protección Los proyectos de red débil suelen ubicarse en exterior o semiexterior: el modelo de montaje en pared usa IP65 (SP135HAPSS) y el armario del equipo todo en uno usa IP54 (SP250HAG2T, SP375/500HAG2). En zonas de alta temperatura hay que considerar la reducción de potencia por encima de 45℃, y en altitud superior a 2000m también se requiere reducción de potencia. Proyectos reales Microrred integrada fotovoltaica-almacenamiento-diésel Contenedor de almacenamiento en contenedor Disposición en paralelo de armarios PCS Armario de conmutación conectado/aislado Contenedor de baterías y configuración contra incendios Campo fotovoltaico y conjunto de almacenamiento Sitio de microrred en zona minera Conmutación y protección de conexión a red Distribución y protección de corriente alterna Preguntas frecuentes ¿La conmutación conectado/aislado provoca la parada del equipo? No. El PCS de formación de red se mantiene en funcionamiento durante la conmutación; esta es la diferencia fundamental con las soluciones de tipo «parar primero y reiniciar después». El equipo todo en uno de VGID POWER tiene un tiempo de conmutación activa de 0ms y pasiva <10ms, y la carga no se interrumpe durante la conmutación. Lo que realmente se detiene es el equipo puramente seguidor de red, porque al perder la referencia de red no puede mantener la salida. ¿Por qué en zonas de red débil es obligatorio usar equipos de formación de red? Porque la red débil carece precisamente de aquello de lo que dependen los equipos seguidores de red: una referencia externa de tensión y frecuencia. En líneas con baja capacidad de cortocircuito, la tensión del punto de conexión puede caer hasta el punto de hacer que el equipo seguidor de red pierda el enganche. En ese momento, el único capaz de establecer activamente la tensión es el PCS de formación de red. Esto también explica por qué algunos proyectos «se conectan a red con normalidad pero no pueden alimentar la carga»: no es que la potencia del equipo sea insuficiente, sino que no puede funcionar con una referencia débil. Si ya se ha instalado almacenamiento conectado a red convencional, ¿se puede actualizar a conectado/aislado? Depende de si el equipo existente admite operación aislada. La mayoría de los PCS conectados a red convencionales no disponen de capacidad de salida aislada y no pueden obtenerla mediante actualización de software, por lo que hay que sustituir el equipo. Una solución intermedia viable es instalar un módulo STS independiente en la barra de corriente alterna y conectar almacenamiento capaz de operar aislado, pero esto normalmente sigue requiriendo un nuevo sistema de almacenamiento. Por eso, definir desde el inicio del proyecto si se necesita conectado/aislado resulta mucho más económico que adaptarlo después. ¿Los equipos de formación de red tienen pérdidas adicionales en modo conectado a red? El diseño de la etapa de conversión de potencia de los equipos de formación de red y de los seguidores de red es similar, con niveles de eficiencia equivalentes. La verdadera diferencia de pérdidas proviene de la topología y no del modo de control: el equipo todo en uno integra el MPPT y la distribución en el armario, reduciendo etapas adicionales de agregación de corriente alterna; la solución de acoplamiento CA añade en cambio una etapa de conversión. Si merece la pena debe juzgarse en función de la necesidad de capacidad de conmutación y no de la diferencia de pérdidas. ¿Cómo se verifica el tiempo de conmutación? Medición en