Conjunto de dispositivos, acciones de control y estrategias de ubicación que suministran o absorben localmente potencia reactiva (VAR) para regular el perfil de tensión, mejorar el factor de potencia y reducir pérdidas relacionadas con la corriente en un sistema de CA, sin entregar energía activa neta.

Principio

Suministrar o absorber potencia reactiva cerca de la carga modifica los ángulos y magnitudes de tensión locales, reduciendo así las corrientes de línea y la potencia aparente requerida aguas arriba; en sistemas sinusoidales lineales el efecto sigue las relaciones vectoriales entre Q (reactiva) y P (activa), de modo que la inyección local de VAR disminuye I y las pérdidas de transmisión para la misma demanda de potencia activa.

Demostración

Escenario ilustrativo → Situación: Un alimentador de distribución suministra una carga inductiva grande que genera corriente retrasada y baja tensión en bornes. Reconocimiento: Mediciones muestran factor de potencia bajo y corriente de línea elevada. Acción: Instalar y conmutar un banco de condensadores shunt cerca de la carga. Consecuencia: El condensador suministra VAR adelantados que reducen la corriente reactiva neta tomada del alimentador, la tensión en bornes aumenta hacia el valor nominal, disminuye la magnitud de la corriente del alimentador y mejora el factor de potencia medido.

Aplicación incorrecta

Considerar que la compensación reactiva proporciona energía activa o suponer que cualquier capacitancia añadida mejora siempre el sistema. El error semántico es confundir entrega de energía (potencia activa) con intercambio de energía desfasada (potencia reactiva); la sobrecompensación o la ubicación inapropiada pueden provocar sobretensiones o resonancias.

Consecuencia

Aplicación correcta: reducción de corrientes de línea, menor pérdida I²R, mayor capacidad de transferencia y mejor regulación de tensión; mal uso: posible amplificación de armónicos por resonancia, sobretensión inaceptable en carga ligera, aumento de corrientes de cortocircuito y complicación en la coordinación con dispositivos controlados.

Inversión

El beneficio esperado puede fallar o invertirse cuando la impedancia de la red y el contenido armónico crean condiciones de resonancia paralela, cuando las cargas varían rápidamente y las conmutaciones provocan transitorios dañinos, o cuando inversores con control rápido hacen que los equipos shunt estáticos sean ineficaces o desestabilizadores.

Límite

Claramente dentro: bancos de condensadores shunt conmutados o fijos, reactores en serie, condensadores síncronos, STATCOMs y otros dispositivos VAR de electrónica de potencia colocados para alterar Q localmente. Caso límite: generación basada en inversores que proporciona VAR dinámicos — funcionalmente compensación pero también entrega potencia activa. Claramente fuera: generadores y sistemas de almacenamiento cuyo propósito principal es suministrar energía activa neta (aunque puedan proveer VAR auxiliares).

Tensión semántica

Tensión entre la provisión local de VAR (optimiza tensión y pérdidas localmente) y el control centralizado de reactivos de la red (optimiza la estabilidad y la gestión del sistema); tensión entre reducir la potencia aparente y evitar la amplificación de armónicos.

Síntesis

La compensación de potencia reactiva consiste en intercambiar energía almacenada para moldear los fasores de tensión y corriente en lugar de suministrar energía; sus beneficios (reducción de corriente, mejora de tensión) dependen del tipo de dispositivo, su ubicación y de considerar la impedancia de red y los armónicos.