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The rapid evolution of power electronic solutions in all around the globe brings a common problem, which is the adoption of nonlinear loads. This fact carries out a strong impact over the quality of power systems and consequently on energy efficiency, since nonlinear loads act as sources of harmonic currents that flow to other loads or even sources, causing non-optimal performance in their operation. Nowadays, conventional transformers are limited to just manage (increase or decrease) voltage level, but they are not able to deal with power quality events, such as harmonics, sag, swell, among others. Hence, there is a need to incorporate a versatile smart device to deal with the challenges previously described for a smart grid environment. This chapter introduces a solid-state transformer (SST) with topology of multilevel cascade H bridge converter as a solution. SST is an emerging technology that has the advantages of low volume, low weight, fault isolation, and other management features. Within its fundamental operation, this chapter presents a detailed description of a SST system comprising communication and control, highlighting their main advantages in comparison with conventional transformer such as mitigation of waveform harmonic distortion, allowance of integration of distributed generation, and bi-directional power flow.

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El este artículo se trabajó bajo un diseño de micro-red híbrida que incluye generación fotovoltaica y red eléctrica para realizar un análisis de estabilidad de la respuesta de la micro-red considerando escenarios de operación aislada y conectada a la red red. La metodología de análisis de estabilidad se desarrolló utilizando el software ETAP, a partir del modelado y simulación de 4 casos correspondientes a distintos escenarios de operación de la micro-red de carga concentrada de 400 kW, en los que se identificó las posibles fallas de estabilidad. Finalmente se probó y resolvió el peor tipo de falla ocurrida, determinando que el sistema fotovoltaico no influye en la estabilidad en operación aislada, adjudicando la inestabilidad a los dispositivos auxiliares de la red, y a la rapidez de respuesta de los mismos a las fallas. Se concluyó que el tiempo de despeje crítico y el ángulo de despeje crítico de la falla son cruciales para saber si un sistema de energía eléctrica podrá volver a una condición estable o volverse inestable.