Impacto de la línea Kimal–Lo Aguirre en el SEN y la resonancia en el sistema AC

1. Una línea de corriente continua en un sistema aislado

La línea Kimal–Lo Aguirre no es simplemente “otra línea más” dentro del Sistema Eléctrico Nacional (SEN): sería la primera línea de corriente continua (CC) construida en Chile, con características muy particulares:

En los extremos (Antofagasta y Santiago) se instalarán gigantescos convertidores CC/CA que serán el único punto de acoplamiento entre la línea en corriente continua y la red de corriente alterna (CA). Toda la energía que circule por la línea CC deberá pasar por esos convertidores para integrarse al SEN.

El SEN es un sistema aislado, sin interconexiones fuertes con otros países de la región que puedan ayudar a amortiguar perturbaciones. Esto significa que cualquier problema dinámico o de calidad de potencia asociado a la línea Kimal–Lo Aguirre se absorberá completamente dentro de Chile.

2. Convertidores HVDC y resonancia en el sistema AC

Los convertidores de una línea HVDC (ya sean de tecnología clásica de tiristores o modular multinivel) no son elementos neutros para la red de CA. Entre sus efectos más relevantes están:

La combinación de la inductancia de líneas, transformadores y reactores con la capacitancia de cables, bancos de condensadores y filtros, junto con la fuente activa de armónicas que representan los convertidores, crea condiciones propicias para fenómenos de resonancia en el sistema AC.

3. Resonancia y corrientes armónicas peligrosas

Cuando se produce resonancia serie o paralela a una determinada frecuencia armónica (por ejemplo, 3ª o 5ª armónica):

Esto implica que, en condiciones desfavorables, las corrientes por resonancia a la 3ª y 5ª armónica, limitadas solo por la resistencia óhmica, pueden ser mayores que las corrientes de cortocircuito en ciertos elementos del sistema.

Las consecuencias pueden ser graves:

4. Impacto en cargas industriales y residenciales

La interacción entre los convertidores HVDC y la red AC no queda confinada a las subestaciones terminales: se refleja en toda la red y termina afectando las cargas industriales y residenciales conectadas al SEN.

4.1 Cargas industriales

4.2 Cargas residenciales

5. SEN aislado + HVDC: un sistema más frágil si no se diseña con extremo cuidado

En sistemas interconectados regionalmente (como parte de Europa), las distorsiones armónicas y resonancias pueden diluirse en una red muy extensa y con alta presencia de maquinas rotatorias. En cambio, el SEN chileno es más pequeño y está aislado, por lo que una sola línea HVDC de gran capacidad, inyectando y extrayendo potencia en dos nodos críticos, puede transformarse en un actor dominante en la dinámica del sistema.

Cualquier error de diseño en:

puede traducirse en:

6. Conexión con el paradigma alternativo

En este contexto, la línea Kimal–Lo Aguirre ilustra el choque entre dos visiones:

La pregunta estratégica para el SEN es clara: ¿seguiremos invirtiendo miles de millones en una línea CC de 1500 km con 2686 torres que no alimentan a ningún consumo regional intermedio y que pueden agravar los problemas de calidad de potencia, o redirigiremos esos recursos a fortalecer la autonomía energética regional, con generación y almacenamiento cerca de las cargas y una transmisión operando como seguro de respaldo?

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