Diplomado en Sistemas Grid-Forming y Control de Planta

Sobre nuestro Diplomado en Sistemas Grid-Forming y Control de Planta

El Diplomado en Sistemas Grid-Forming y Control de Planta se centra en la vanguardia de la generación de energía eléctrica y la estabilidad de las redes eléctricas. El programa profundiza en los sistemas Grid-Forming, la tecnología que permite a las fuentes de energía renovable, como paneles solares y turbinas eólicas, operar de manera autónoma y estable, simulando el comportamiento de las fuentes de energía convencionales. El diplomado aborda el control avanzado de la planta de generación, incluyendo la gestión de la frecuencia y la tensión, la estabilidad del sistema y la protección. Se exploran los métodos de modelado y simulación de sistemas eléctricos, el análisis de fallos y la implementación de estrategias de control.

El diplomado proporciona una formación práctica a través de laboratorios de simulación y estudios de caso, que cubren la integración de energías renovables, el diseño de sistemas de control, y la aplicación de normativas internacionales. Los participantes se preparan para liderar la transición hacia redes eléctricas más inteligentes y sostenibles, desarrollando habilidades en áreas como la investigación y desarrollo, la ingeniería de sistemas, y el mantenimiento y operación de plantas, adaptándose a los requerimientos de la industria energética.

Palabras clave objetivo (naturales en el texto): sistemas Grid-Forming, control de planta, generación de energía eléctrica, redes eléctricas, energías renovables, simulación, estabilidad del sistema, gestión de la frecuencia, ingeniería de sistemas, diplomado en energía.

Diplomado en Sistemas Grid-Forming y Control de Planta

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Competencias y resultados

Qué aprenderás

1. Dominio de Sistemas Grid-Forming y Control de Planta: Aprendizaje Integral

  • Comprender la arquitectura y funcionamiento de los sistemas Grid-Forming, incluyendo sus componentes clave y protocolos de comunicación.
  • Analizar la estabilidad y el control de plantas de generación distribuidas, considerando variables como la frecuencia, el voltaje y la potencia activa y reactiva.
  • Estudiar los algoritmos de control avanzados utilizados en sistemas Grid-Forming, como el control de tensión y frecuencia, y el control de potencia activa y reactiva.
  • Evaluar el desempeño de los sistemas Grid-Forming bajo diferentes condiciones operativas y escenarios de falla, utilizando herramientas de simulación y análisis.
  • Aplicar los conocimientos adquiridos para el diseño y la optimización de sistemas Grid-Forming, considerando aspectos como la eficiencia energética, la confiabilidad y la seguridad.
  • Explorar las aplicaciones de los sistemas Grid-Forming en el ámbito naval, incluyendo la integración de energías renovables y la mejora de la estabilidad de la red eléctrica a bordo.
  • Identificar los desafíos y las oportunidades en la implementación de sistemas Grid-Forming en el sector naval, incluyendo la normativa y los estándares aplicables.

2. Maestría en Sistemas Grid-Forming: Diseño, Operación y Optimización de Plantas

  • Comprender los fundamentos de los sistemas Grid-Forming y su importancia en la transición energética.
  • Analizar la arquitectura y los componentes clave de las plantas Grid-Forming: inversores, controladores y sistemas de gestión de energía (EMS).
  • Diseñar controladores avanzados para inversores Grid-Forming, incluyendo estrategias de control de voltaje, frecuencia y potencia activa y reactiva.
  • Simular y modelar sistemas Grid-Forming utilizando software especializado, incluyendo herramientas de simulación de potencia y de control.
  • Operar plantas Grid-Forming, considerando aspectos como la estabilidad del sistema, la respuesta ante fallos y la sincronización con la red eléctrica.
  • Optimizar el rendimiento de las plantas Grid-Forming, incluyendo la mejora de la eficiencia, la reducción de costos operativos y la gestión de la vida útil de los equipos.
  • Aplicar técnicas de análisis y diagnóstico para identificar y solucionar problemas en sistemas Grid-Forming.
  • Evaluar el impacto de las plantas Grid-Forming en la red eléctrica, incluyendo aspectos como la calidad de la energía, la estabilidad del sistema y la integración de energías renovables.
  • Estudiar las regulaciones y normativas relevantes para la operación de plantas Grid-Forming.
  • Explorar las tendencias y desafíos futuros en el desarrollo y la implementación de sistemas Grid-Forming, incluyendo la investigación en nuevas tecnologías y aplicaciones.

3. Diseño y validación integral orientado al usuario (del modelado a la manufactura)

Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.

4. Implementación y Control Experto de Sistemas Grid-Forming para Plantas Eléctricas

  • Dominar los fundamentos de los sistemas Grid-Forming y su importancia en la estabilidad de la red eléctrica.
  • Comprender la arquitectura y el funcionamiento interno de los convertidores Grid-Forming.
  • Analizar las técnicas de control avanzadas empleadas en los sistemas Grid-Forming, incluyendo el control de tensión y frecuencia.
  • Estudiar la implementación de sistemas Grid-Forming en diferentes tipos de plantas eléctricas, como energías renovables y almacenamiento de energía.
  • Evaluar el impacto de los sistemas Grid-Forming en la calidad de la energía y la respuesta ante fallos en la red.
  • Aprender a simular y modelar sistemas Grid-Forming utilizando software especializado.
  • Profundizar en las estrategias de optimización y gestión de sistemas Grid-Forming para maximizar su eficiencia y rendimiento.
  • Examinar las normativas y estándares relevantes para la implementación de sistemas Grid-Forming en el sector eléctrico.
  • Desarrollar habilidades prácticas para la configuración, puesta en marcha y mantenimiento de sistemas Grid-Forming.
  • Explorar las tendencias futuras y los desafíos asociados con la adopción masiva de sistemas Grid-Forming en la red eléctrica.

5. Desentrañando Sistemas Grid-Forming: Control, Modelado y Rendimiento de Plantas

  • Comprender la arquitectura y el funcionamiento de los sistemas grid-forming.
  • Identificar y analizar los diferentes tipos de control utilizados en plantas grid-forming.
  • Modelar matemáticamente el comportamiento de las plantas grid-forming.
  • Evaluar y optimizar el rendimiento de las plantas grid-forming en diferentes escenarios.
  • Estudiar las estrategias de control de voltaje y frecuencia en sistemas grid-forming.
  • Analizar la estabilidad y la robustez de los sistemas grid-forming.
  • Familiarizarse con las normativas y estándares relevantes para plantas grid-forming.
  • Explorar las aplicaciones de los sistemas grid-forming en la integración de energías renovables.
  • Aprender sobre las últimas tendencias y avances en la tecnología grid-forming.
  • Desarrollar habilidades para el diseño y la implementación de sistemas grid-forming.

6. Modelado Avanzado y Rendimiento Óptimo de Rotores en Sistemas Grid-Forming

Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.

Para quien va dirigido nuestro:

Diplomado en Sistemas Grid-Forming y Control de Planta

  • Ingenieros/as graduados en Ingeniería Eléctrica, Electrónica, Control, Automatización o disciplinas relacionadas.
  • Profesionales de la industria energética, incluyendo generación, transmisión y distribución, que deseen especializarse en tecnologías de red.
  • Ingenieros/as de empresas de energía renovable (solar, eólica, etc.) interesados en la integración de sistemas de almacenamiento y control.
  • Investigadores/as y académicos/as en áreas como sistemas de potencia, electrónica de potencia y redes inteligentes.
  • Profesionales involucrados en el diseño, implementación y mantenimiento de plantas de energía y sistemas de generación distribuida.

Requisitos recomendados: Conocimientos básicos de teoría de circuitos, electrónica de potencia y control de sistemas. Se valorará experiencia previa en el sector energético. Dominio del idioma Inglés (B2/C1).

  • Standards-driven curriculum: trabajarás con CS-27/CS-29, DO-160, DO-178C/DO-254, ARP4754A/ARP4761, ADS-33E-PRF desde el primer módulo.
  • Laboratorios acreditables (EN ISO/IEC 17025) con banco de rotor, EMC/Lightning pre-compliance, HIL/SIL, vibraciones/acústica.
  • TFM orientado a evidencia: safety case, test plan, compliance dossier y límites operativos.
  • Mentorado por industria: docentes con trayectoria en rotorcraft, tiltrotor, eVTOL/UAM y flight test.
  • Modalidad flexible (híbrido/online), cohortes internacionales y soporte de SEIUM Career Services.
  • Ética y seguridad: enfoque safety-by-design, ciber-OT, DIH y cumplimiento como pilares.

1.1. Evolución del sistema eléctrico: de redes síncronas convencionales a sistemas con alta penetración de convertidores electrónicos de potencia
1.2. Conceptos fundamentales de estabilidad de red: frecuencia, tensión, inercia, amortiguamiento y márgenes operativos en sistemas interconectados
1.3. Diferencias funcionales entre control grid-following y grid-forming: referencia de red, sincronización, soporte y respuesta ante perturbaciones
1.4. Arquitectura general de recursos basados en inversores (IBR): convertidor, filtros, transformador, medición, control y protección
1.5. Servicios de red habilitados por sistemas grid-forming: black start, control de tensión, soporte de frecuencia y operación en isla
1.6. Retos técnicos de integración masiva: interacción entre convertidores, resonancias, estabilidad débil de red y coordinación multinivel
1.7. Panorama normativo y de requisitos de conexión: códigos de red, desempeño dinámico y criterios de cumplimiento para plantas con IBR

2.1. Modelado del convertidor fuente de tensión (VSC): estados eléctricos, modulación, límites físicos y aproximaciones de control
2.2. Marcos de referencia y transformaciones: abc, αβ, dq y su uso en análisis dinámico y diseño de lazos de control
2.3. Modelado de filtros L, LC y LCL: dinámica, resonancias, amortiguamiento activo/pasivo y efectos sobre estabilidad
2.4. Modelado de red y acoplamiento con planta: impedancias equivalentes, redes débiles, SCR y comportamiento en puntos de conexión
2.5. Modelos de fuentes primarias y almacenamiento: baterías, fotovoltaica, eólica, convertidores DC/DC y límites energéticos
2.6. Modelado agregado de planta y colector: transformadores, cables, bancos de reactiva, STATCOM y auxiliares eléctricos
2.7. Validación de modelos para simulación EMT y RMS: simplificaciones, consistencia paramétrica y criterios de fidelidad para estudios de ingeniería

3.1. Control primario tipo droop P-f y Q-V: principios, ajuste de pendientes y compromiso entre estabilidad y reparto de potencia
3.2. Máquina síncrona virtual (VSM/VSG): emulación de inercia, amortiguamiento y comportamiento electrodinámico equivalente
3.3. Matching control y enfoques energéticos: fundamentos, propiedades de pasividad y desempeño en redes débiles
3.4. Control basado en osciladores y sincronización distribuida: VOC, dispatchable VOC y coordinación entre múltiples unidades
3.5. Lazos internos de corriente/tensión en grid-forming: prioridades de control, saturaciones y gestión de límites de corriente
3.6. Gestión de transitorios y fault ride-through: limitación de corriente, soporte dinámico y recuperación post-falla
3.7. Comparativa técnica de estrategias GFM: robustez, complejidad de implementación, requisitos de medición y aplicabilidad por tecnología

4.1. Arquitectura jerárquica de control de planta: capas local, unidad, planta y centro de operación/EMS
4.2. Control maestro de planta (PPC): consignas de potencia activa/reactiva, tensión en POI y cumplimiento de setpoints del operador
4.3. Coordinación entre múltiples inversores GFM y GFL: reparto de carga, prioridades funcionales y coexistencia operativa
4.4. Modos de operación de planta: grid-connected, islanded, microred, transición entre modos y resíncronización segura
4.5. Gestión de servicios auxiliares: regulación primaria, soporte de tensión, reservas rápidas y respuesta a contingencias
4.6. Integración con almacenamiento y fuentes renovables: gestión de energía, restricciones SOC y optimización de flexibilidad operativa
4.7. Supervisión avanzada del desempeño de planta: KPIs dinámicos, alarmas, eventos oscilatorios y ajuste continuo de parámetros de control

5.1. Estabilidad de pequeña señal en sistemas dominados por convertidores: modos electromecánicos equivalentes y modos de control rápidos
5.2. Interacciones entre controles e impedancias: acoplamientos convertidor-red, resonancias sub/supersíncronas y oscilaciones de control
5.3. Impacto de redes débiles y variabilidad topológica: SCR, X/R, contingencias y sensibilidad del desempeño GFM
5.4. Métodos de análisis de estabilidad: autovalores, respuesta en frecuencia, impedancia, Nyquist y estudios EMT complementarios
5.5. Estrategias de mitigación: retuning de lazos, amortiguamiento activo, filtros, reconfiguración y coordinación de controles
5.6. Ensayos de desempeño dinámico y criterios de aceptación: escalones, huecos de tensión, sobrecargas y recuperación operativa
5.7. Buenas prácticas de ingeniería para diseño robusto: márgenes, límites, documentación de ajustes y gestión de cambios en parámetros críticos

6.1. Principios de protección en sistemas con convertidores: diferencias frente a redes síncronas y retos por baja corriente de cortocircuito
6.2. Coordinación de protecciones en planta y punto de conexión: relés, selectividad, tiempos y discriminación en escenarios dinámicos
6.3. Protecciones específicas para convertidores y almacenamiento: sobrecorriente, sobretensión, aislamiento, térmica y fallos internos
6.4. Automatización de planta y comunicaciones industriales: SCADA, PLC, RTU, protocolos IEC 61850/Modbus/DNP3 y sincronización temporal
6.5. Estrategias de control seguro y fail-safe: degradación funcional, redundancia, watchdogs y gestión de fallos de sensores/actuadores
6.6. Ciberseguridad OT en plantas digitales: segmentación, control de accesos, hardening, monitoreo y respuesta a incidentes
6.7. Integración protección-control-operación: pruebas integrales, interbloqueos, secuencias automáticas y evidencia de cumplimiento operativo

7.1. Planificación del comisionamiento: alcance, secuencias, prerrequisitos, matriz de pruebas y criterios de readiness por subsistema
7.2. Verificación de instrumentación, sensado y cadenas de control: calibración, señales, escalados y validación de telemetría
7.3. Pruebas funcionales de convertidores y PPC: consignas, rampas, límites, modos de control y respuesta ante perturbaciones simuladas
7.4. Pruebas de desempeño grid-forming en campo: formación de red, operación en isla, transición de modos y recuperación post-evento
7.5. Ajuste fino de parámetros y tuning de planta: coordinación entre OEM, integrador y operador del sistema eléctrico
7.6. Operación rutinaria y gestión de incidencias: procedimientos, análisis de eventos, troubleshooting y continuidad operativa
7.7. Mantenimiento basado en condición y mejora continua: diagnóstico de desempeño, actualización de firmware y gestión del ciclo de vida del control

8.1. Definición del caso de estudio: tipología de planta, punto de conexión, objetivos de desempeño y restricciones técnicas/regulatorias
8.2. Construcción del modelo técnico: convertidores, red equivalente, almacenamiento/fuente primaria y arquitectura de control jerárquico
8.3. Selección y justificación de estrategia GFM: criterios técnicos, comparativa de alternativas y esquema de control propuesto
8.4. Diseño del control de planta y coordinación operativa: consignas, servicios auxiliares, reparto de carga y lógica de modos de operación
8.5. Simulación de escenarios críticos y validación: red débil, huecos de tensión, cambios de carga, isla y re-sincronización
8.6. Diseño de plan de pruebas, protección y ciberseguridad: comisionamiento, interbloqueos, evidencias y control de riesgos operativos
8.7. Presentación y defensa técnica del proyecto final: memoria de ingeniería, resultados, KPIs dinámicos y roadmap de implementación en planta real

  • Metodología hands-on: test-before-you-trust, design reviews, failure analysis, compliance evidence.
  • Software (según licencias/partners): MATLAB/Simulink, Python (NumPy/SciPy), OpenVSP, SU2/OpenFOAM, Nastran/Abaqus, AMESim/Modelica, herramientas de acústica, toolchains de planificación DO-178C.
  • Laboratorios SEIUM: banco de rotor a escala, vibraciones/acústica, EMC/Lightning pre-compliance, HIL/SIL para AFCS, adquisición de datos con strain gauging.
  • Estándares y cumplimiento: EN 9100, 17025, ISO 27001, GDPR.

Proyectos tipo capstones

Admisiones, tasas y becas

  • Documentación: CV actualizado, expediente académico, SOP/ensayo de propósitoejemplos de proyectos o código (opcional).
  • Proceso: solicitud → evaluación técnica de perfil y experiencia → entrevista técnica → revisión de casos prácticos → decisión final → matrícula.
  • Tasas:
  • Pago único10% de descuento.
  • Becas: por mérito académico, situación económica y fomento de la inclusión; convenios con empresas del sector para becas parciales o totales.

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