Il presente rapporto costituisce la sintesi delle attività di ricerca svolte nel periodo gennaio 2007 – febbraio 2008 nel progetto “Sviluppo e sperimentazione di sistemi di gestione di microreti” dell’Area “Trasmissione e Distribuzione”, una delle quattro Aree di ricerca definite nell’accordo di programma triennale tra il Ministero per lo Sviluppo Economico e CESI RICERCA S.p.A. stipulato il 21 giugno 2007.

Gli obiettivi e l’articolazione del progetto sono descritti nel documento “Piano Annuale di realizzazione 2007” rev. 1 del 3/12/2007.

Il presente progetto, previsto di durata biennale, continua una parte del lavoro svolto nel WP 4.1 “Evoluzione nella struttura e nella gestione delle reti di distribuzione” descritto nel “Piano annuale di realizzazione 2006”. Nel periodo in oggetto sono state svolte attività di sviluppo di sistemi di controllo per la gestione di microreti con Generazione Distribuita (GD) con sperimentazione nella test facility di GD di CESI RICERCA di casi di gestione delle risorse energetiche presenti. Le attività hanno riguardato anche il controllo locale delle risorse energetiche distribuite, i modelli previsionali della produzione di energia da fonti rinnovabili, le comunicazioni di tipo power line e i protocolli di comunicazione per la supervisione e il controllo di una microrete. Nella stessa test facility si è anche sperimentato un limitatore di corrente innovativo basato su superconduttori.

In particolare, il prodotto dell’attività è articolato nei seguenti punti:

• dati sperimentali relativi al controllo della test facility, alle funzioni di controllo locale di inverter e alle tecniche di comunicazione;
• sviluppo di applicazioni basate su protocollo IEC 61850;
• dati sperimentali su componenti innovativi basati su superconduttori

Nel capitolo 2 del presente documento sono sintetizzate le attività svolte relativamente alla gestione e al controllo di una microrete con GD. Dopo una breve descrizione della struttura del sistema di supervisione e controllo centrale delle Test Facility, vengono presentate le attività svolte per integrare in esso un ottimizzatore tecnico/economico della gestione delle risorse energetiche distribuite e gli adeguamenti operati su questa infrastruttura sperimentale. Il processo di ottimizzazione si serve di un modello di simulazione della rete della Test Facility e, con gli stessi strumenti, sono state sviluppate anche alcune simulazioni dell’impatto della generazione distribuita sulle attuali strutture della rete di distribuzione.

Gli aspetti relativi al controllo locale dei generatori e alle funzioni di droop sono stati considerati lavorando sul controllo dei convertitori statici associati ai dispositivi di accumulo.

Sono quindi illustrate le attività di sviluppo e verifica delle prestazioni di modelli previsionali fino a sei ore della radiazione solare globale nel sito di installazione di un impianto FV da utilizzare da parte del gestore centrale della microrete per la previsione della potenza disponibile da fonti rinnovabili. Nel capitolo 3 vengono descritte sinteticamente le attività svolte riguardanti le comunicazioni e i protocolli per il controllo di una microrete con GD.

Viene prima descritta sinteticamente l’attività di sviluppo di un server di comunicazione conforme al protocollo standard IEC61850 in grado di rappresentare il campo di generazione fotovoltaica della Test Facility di GD. Il server costituisce un dimostratore dell’impiego di questo protocollo per la comunicazione dei dati di impianto in modo conforme alle diverse esigenze e finalità dei vari operatori che lo utilizzano.

Segue la presentazione di una attività sperimentale avviata sulla Test Facility relativa all’impiego di comunicazioni di tipo Power Line a larga banda in una microrete. Nel capitolo 4, infine, viene descritta la sperimentazione nella Test Facility di un limitatore di corrente innovativo basato su superconduttori.