Page 14 - Prodotti emblematici della Ricerca di Sistema

#networkSecurity
#HVDC

SETA CONTESTO

SErvizi Il crescente livello di penetrazione della generazione da Fonti Rinnovabili Non
Programmabili (FRNP) si accompagna ad una riduzione delle risorse a supporto della
innovativi: gestione in sicurezza del sistema elettrico. In particolare, diminuisce il numero di
Tuning grandi impianti convenzionali accesi, che tradizionalmente svolgono i servizi
ausiliari, quali la regolazione di frequenza-potenza. Quest’ultima è volta a
Automatico mantenere la frequenza di rete entro un opportuno intervallo, attorno ai 50 Hz, a
fronte di perturbazioni dell’equilibrio fra generazione e carico. Grazie all’inerzia
delle loro grandi masse rotanti, i grandi impianti convenzionali contribuiscono a
contrastare le variazioni di frequenza già prima dell’intervento della regolazione.
Pertanto, all’aumentare della generazione da FRNP, le variazioni di frequenza
tendono a diventare più ampie e più rapide. Per mantenerle sotto controllo,
potrebbe essere molto utile introdurre servizi ausiliari innovativi. Se ne considerano
qui due, ovvero la regolazione primaria veloce ed il supporto di inerzia sintetica,
che agiscono su scale temporali molto brevi, dell’ordine dei secondi o delle frazioni
di secondo. Tali servizi potrebbero essere svolti, ad esempio, da componenti
caratterizzati da notevole velocità di risposta e di variazione della potenza
scambiata, quali sistemi di accumulo elettrochimico, anche a supporto di impianti
FRNP, convertitori di sistemi di trasmissione High Voltage Direct Current (HVDC),
compensatori sincroni e, sotto certe condizioni, generatori interfacciati con
inverter (ad esempio, generatori eolici e fotovoltaici).

PRODOTTO

La metodologia proposta, implementata in ambiente Matlab®, permette di
tarare in modo ottimo i sistemi di controllo per effettuare la regolazione
primaria veloce ed il supporto di inerzia sintetica: in particolare, si
minimizzano, in presenza di opportuni vincoli tecnici, l’energia scambiata con
la rete per tali servizi ed il suo costo. I vincoli riguardano la risposta dinamica
della frequenza a seguito di uno sbilancio di potenza: le condizioni di sicurezza
del sistema richiedono, infatti, un’opportuna limitazione delle escursioni della
frequenza di rete e del suo gradiente (Rate Of Change Of Frequency – ROCOF),
evitando inoltre sia la modulazione a scendere (riduzione della potenza
immessa) delle rinnovabili in caso di sovra-frequenza, sia il taglio del carico in
caso di sotto-frequenza. Più precisamente, si impongono opportuni limiti alla
deviazione di frequenza raggiunta a transitorio esaurito, alla derivata della
frequenza nell’istante immediatamente successivo all’inizio della
perturbazione, alla massima deviazione di frequenza in transitorio, al tempo di
raggiungimento di tale valore, alla massima potenza complessivamente
Area scambiata alle due regolazioni durante il transitorio.
Governo, gestione Lo strumento di ottimizzazione può in generale essere usato per vasti sistemi
e sviluppo del sistema interconnessi. Tuttavia, per ora è stato simulato su un piccolo sistema insulare, ossia
elettrico nazionale la Sardegna, che è collegata alla penisola italiana e alla Corsica tramite i due
interconnesso e collegamenti HVDC, denominati SA.CO.I. e SA.PE.I., e alla Corsica tramite il
integrazione dei mercati collegamento in corrente alternata SAR.CO. Nella sperimentazione RSE si è costruito
un modello previsionale del sistema elettrico sardo con orizzonte temporale al 2030,
Progetto in accordo con la Strategia Energetica Nazionale, che prevede il completo phase-out
Evoluzione dei sistemi degli impianti di generazione a carbone, accompagnato dall’installazione di nuovi
elettrici interconnessi e impianti termo-elettrici alimentati a gas naturale e di nuovi impianti di accumulo sia
integrazione dei mercati idrico sia elettrochimico. Le condizioni di funzionamento di un tale sistema sono
piuttosto sfidanti, in quanto caratterizzate da ridotta inerzia meccanica.