Línea de trasmisión a baja frecuencia para granja eólica offshore en el Atlántico

En el marco de la transición energética en Colombia, se identificó la falta de infraestructura para interconectar una granja eólica offshore en el Atlántico con el Sistema Interconectado Nacional (SIN), lo cual limita el aprovechamiento del potencial renovable de la región Caribe. Este proyecto tuvo como objetivo diseñar una solución técnica basada en la transmisión en corriente alterna de baja frecuencia (LFAC), que permita transportar eficientemente 960 MW de potencia desde el parque eólico hasta la subestación Sabanalarga 500 kV. Se desarrolló un sistema que integra línea submarina y aérea, subestación de transición y conversión back-to-back modular multinivel, operando a 20 Hz. El diseño consideró normativas nacionales (Creg 025, RETIE) e internacionales (IEEE 738, IEC 60865-1), así como restricciones ambientales, sociales y económicas. Se evaluaron tres alternativas y se seleccionó aquella que cumplía con criterios de eficiencia, viabilidad técnica y regulatoria. La solución se validó mediante simulaciones en Simulink y Python, evaluando eficiencia, regulación y desbalance de tensión, obteniendo una eficiencia del 95,8 %, desbalance de 0,0231 % y regulación de 3,77 %, todos dentro de los límites normativos. Se concluye que el sistema completo diseñado, incluyendo infraestructura, esquema de control y estrategia de transmisión, es técnica y económicamente viable. El análisis económico arrojó un Valor Presente Neto de 350 millones de dólares, con retorno de la inversión a partir del séptimo año. Se recomienda avanzar en estudios bajo condiciones no ideales (fallas monofásicas, generación distribuida asimétrica y cargas desbalanceadas), analizar la respuesta dinámica del sistema, evaluar esquemas de compensación reactiva, considerar fuentes complementarias como la energía undimotriz y explorar frecuencias operativas intermedias mediante optimización multiobjetivo.

• Autores: Bernal Causado, Cristian David; Fragozo Zuleta, Valentina; Ortega Ramírez, Iván David de Jesús
• Fecha de publicación: 2025
• Institución: Universidad del Norte
• Repositorio: Repositorio Uninorte
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/13495
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10584/13495
• Palabra clave: Transmisión; Costa fuera; Baja frecuencia; Eficiencia; Subestación; Conversor AC-AC; Cable submarino; Granja eólica; Línea aérea; Efficiency; Offshore; Overhead line; Substation; AC-AC Converter; Wind farm; Back-to-back
• License: Universidad del Norte