Un método de gobernador o de control de inversor descentralizado que cambia la potencia activa de una unidad proporcionalmente a la desviación de frecuencia medida (y opcionalmente la potencia reactiva a la desviación de tensión), de modo que varias unidades comparten cambios de carga sin comunicación rápida, usando una característica de droop definida (porcentaje de cambio de velocidad o frecuencia por unidad de potencia).

Principio

El droop establece una relación proporcional entre la desviación de frecuencia del sistema y el cambio de potencia de la unidad: ΔP = K·Δf (K es la ganancia de droop determinada por la potencia nominal y el ajuste de droop). Esto permite una compartición primaria de frecuencia autónoma y estable entre generadores o inversores en paralelo, a la vez que genera un desfase de frecuencia en estado estable que debe corregirse mediante control secundario.

Demostración

Escenario ilustrativo — Situación: Un generador se desconecta y la frecuencia del sistema cae. Reconocimiento: Las unidades restantes detectan localmente la caída de frecuencia. Acción: Cada unidad incrementa la salida según su característica de droop (las unidades con menor porcentaje de droop entregan proporcionalmente más potencia). Consecuencia: La carga se comparte entre las unidades disponibles sin coordinación central, frenando la caída de frecuencia; la frecuencia se estabiliza por debajo del nominal hasta que el control secundario restaura la frecuencia nominal.

Aplicación incorrecta

Confundir el control por droop con control isócrono (droop cero) y esperar que por sí solo restaure la frecuencia nominal. El error semántico es asumir que la respuesta proporcional del droop elimina el error de frecuencia en estado estable: el droop ofrece respuesta primaria y reparto, pero no restauración de frecuencia; para ello se requiere AGC o control secundario.

Consecuencia

El droop proporciona respuesta primaria descentralizada y reparto proporcional de carga, simplificando la operación paralela y aumentando la robustez frente a fallos de comunicación; introduce una desviación de frecuencia en estado estable proporcional al desajuste de potencia y exige control secundario coordinado para restaurar la frecuencia y asignar reservas.

Inversión

En microrredes o sistemas dominados por inversores con control rápido e inercia virtual, la implementación del droop y las constantes de tiempo se diseñan de forma distinta y pueden incluir variantes (inercia sintética, droop con bandas muertas). Donde se requiere regulación de frecuencia estricta, el control isócrono o un control secundario coordinado anularán la acción de droop.

Límite

Claramente dentro: esquemas de gobernador o inversor que modulan potencia activa proporcional a la desviación local de frecuencia según una pendiente de droop establecida. Caso límite: controladores que usan la frecuencia pero incorporan acción integral local — incluyen restauración de frecuencia y difuminan el comportamiento puro de droop. Claramente fuera: el control automático de generación (AGC) que restaura la frecuencia mediante señales supervisoras y no por droop local proporcional únicamente.

Tensión semántica

Reparto descentralizado proporcional de carga (robustez sin comunicaciones) versus precisión de frecuencia en estado estable (necesidad de restauración a nivel de sistema): el droop sacrifica exactitud por fiabilidad descentralizada.

Síntesis

El droop es la capa primaria, libre de comunicaciones, que obliga al reparto proporcional de cambios de potencia al traducir desviaciones locales de frecuencia en ajustes de potencia; estabiliza rápido el sistema pero deja un error de frecuencia residual que deben corregir los controles a nivel del sistema.