La introducción masiva de generación eólica a un sistema eléctrico interconectado puede provocar inestabilidades de tensión, relacionándose el nivel y seriedad de estas inestabilidades con la tecnología de generación implementada. A continuación, se expone con más detalle las inestabilidades producidas con la tecnología de generadores de inducción de velocidad fija.

La máquina de inducción de velocidad fija requiere de potencia reaciva que induzca en el rotor el campo magnético necesario para inyectar potencia activa a la red. Esto implica que estas máquinas no pueden aportar reactivos en operación normal, razón por la cual necesitan de equipos que le suministren estos reactivos, como máquinas síncronas, banco de condensadores o equipos FACT como Statcoms o SVCs (Compensadores Estáticos de Reactivos).

La máquina de inducción presenta un comportamiento dinámico que se explica a continuación.

El torque electromagnético “Te” desarrollado dentro de una máquina de inducción a cualquier velocidad “n”, es función del deslizamiento “s”, y proporcional al cuadrado de la tensión en los bornes “V”.

Te = f(s). V^2       con    s=(n_s – n_mec)/n_s         y       n = vel. en RPM

El comportamiento dinámico del rotro de la máquina de inducción se rige según la siguiente ecuación:

J . dw/dt = Tm – Te

donde “J” es el momento de inercia del rotor, “w” es la velocidad angular del rotor y “Tm” es el toque mecánico aplicado al rotor.

Durante un cortocircuito cerca de los terminales de un generador de inducción, la corriente de cortocircuito aumenta debido a la contribución de la máquina de inducción y la tensión disminuye en bornes del generador. La disminución de la tensión provoca una disminución de la potencia activa y del torque electromagnético, de tal manera que se crea un desequilibrio con el torque mecánico de la máquina, así produciéndose una aceleración de ésta última.

Una vez despejada la falla, la tensión en bornes del generador aumentará, pero por efecto de la falla, el rotor de la máquina de inducción se ha desmagnetizado. Al estar desmagnetizado el rotor, ya no existe el campo electromagnético entre éste y el estator que posibilite la transferencia de energía a la red. Luego, antes de que el generador pueda volver a generar potencia activa, se requiere que el rotor se magnetice nuevamente, lo cual implica la necesidad de una corriente reactiva alta que re-magnetice el campo electromagnético fenómeno denominado: Excitación Magnética (magnetic inrush). Este incremento de la corriente lleva consigo una disminución de la tensión en bornes del generador.

Una vez que el campo electromagnético a sido restituido, la máquina sigue girando a una velocidad superior de la nominal, lo que significa que la máquina necesitará de mayor potencia reactiva para disminuir su velocidad, lo cual se denomina como excitación mecánica (mechanical inrush), fenómeno que permite desacelerar la máquina pero disminuyendo la tensión en bornes producto de la absorción de reactivos.

Por lo anterior, la tensión en bornes de generación no se recupera completamente, lo que implica que el torque eléctrico tampoco lo hará, traduciéndose en que la máquina continuará acelerándose a menos que el torque electromagnético supere al mecánico.


  1. ¡Hola Jorge!
    Lo primero que quiero hacer es felicitarte por tu blog tecnológico con el que la gente puede acercarse al mundo de la tecnología y más en concreto al relacionado con el uso de energías renovables, que es lo que personalmente más me interesa.
    Yo soy biólogo de formación y no alcanzo a entender muchos de los conceptos que utilizáis los ingenieros pero sobre este artículo en concreto y sobre cómo evitar los problemas asociados a la inestabilidad de tensión de sistemas eólicos de generación eléctrica, se me ocurre una solución que los ingenieros tendríais que valorar y que es la inclusión en el eje de rotación del generador eléctrico, de un volante de inercia que actúe alternativamente, como acumulador o generador de energía en casos de presencia o ausencia de viento.
    Espero haber sido de ayuda.

    Una vez más, gracias por tu magnífico blog.

    Antonio Campos Alvarez
    camposdecerezo@gmail.com

  2. Soy el de antes… sólo quería añadir una idea más… quizás aumentar el momento de inercia de las palas del aerogenerador podría dar mayor estabilidad a la generación de energía eléctrica y así evitar también algunos de los problemas que has comentado.
    Se podría combinar esta idea con la que expuse en mi comentario anterior y conseguir una mayor eficiencia de todo el sistema.

    Un saludo




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