¿Cómo se sincronizan las múltiples fuentes de energía eléctrica generada a 60 hz cuando se combinan, conmutan y enrutan de otro modo a través de muchas millas y muchas direcciones?

El secreto es que el generador de CA también es un motor de CA. Lo hacen girar y lo acercan mucho a la velocidad síncrona, y al mismo tiempo coinciden con el voltaje. Con el generador casi a velocidad síncrona, lentamente entra y sale de fase con la línea. Cuando entra casi exactamente en fase y el voltaje coincide, se conecta a la red. En ese momento, la red se apodera de la máquina y la bloquea a la frecuencia de la red. Si desconecta el motor principal, el generador se sentará allí y girará como un motor síncrono. Si aumenta la potencia del motor primario, el generador comenzará a bombear energía a la red sin cambiar la velocidad. Ese generador y cada generador y motor síncrono en la red actúan como si estuvieran en el mismo eje. Si corta la energía al motor primario, pero lo deja conectado al generador, el generador activará el motor primario (lo que puede no ser bueno para el motor primario). Una vez que el generador está bloqueado en la red, no tiene que pensar en la sincronización. Cualquier intento de desconectar el generador provocará enormes corrientes y pares que resistirán cualquier intento de desconectar el generador. Después de eso, la administración de la red se concentra en hacer coincidir la generación de energía con el uso de energía y asegurarse de que las líneas de transmisión no estén sobrecargadas.

La respuesta de Roy McCammon es excelente, pero solo se relaciona con una cuadrícula única y tampoco explica completamente los parques eólicos.

Pensemos primero en los parques eólicos. Los generadores de CA de esos son grandes y están conectados a enormes blades. No es razonable sincronizarlos de la misma manera. Por lo tanto, toman la CA de los generadores y la convierten en CC. Luego usan esa CC para alimentar generadores que están sincronizados con la red.

Pero, ¿qué pasa si necesita enviar energía entre 2 redes? Puede que no sea factible sincronizarlos. Hacen lo mismo, se convierten a DC en algún momento.

Sincronización (corriente alterna) – Wikipedia