L’evoluzione delle reti elettriche impone di sviluppare nuove architetture e funzioni di controllo al fine di limitare le possibili criticità, legate in particolare alla sempre più elevata diffusione, anche e soprattutto nella rete di distribuzione, di generazione da fonte rinnovabile, per sua natura intermittente e non dispacciabile, e alla sempre più elevata imprevedibilità dei carichi, quali ad esempio i veicoli elettrici.

Un ruolo importante nella gestione e controllo delle reti elettriche può essere efficacemente svolto dalle microreti o da porzioni o celle di rete (costituite da linee, generatori, carichi e apparati di controllo) in grado di garantire, entro i propri limiti funzionali, condizioni operative che rispettino i profili di scambio di potenza richiesti.

Una caratteristica fondamentale delle microreti è che, oltre a poter operare connesse alla rete principale come sistema aggregato, possono funzionare in isola elettrica con vantaggi sulla sicurezza e continuità del servizio permettendo una gestione autonoma, da parte del gestore, delle risorse connesse (generatori, carichi ed accumuli).

Il mantenimento in isola è generalmente garantito da controlli primari di tensione e frequenza implementati direttamente nei dispositivi connessi, mentre la gestione delle risorse deve poter essere operata mediante l’introduzione di controlli secondari che possano controllare le risorse in modo coordinato per inseguire obiettivi comuni, quali ad esempio la ripartizione della potenza delle singole macchine ed il bilanciamento dello stato di carica dei sistemi di accumulo. Le attività svolte nel periodo di riferimento hanno riguardato l’implementazione e la verifica sperimentale di alcune di tali funzioni di controllo secondario che, oltre a garantire la gestione dei flussi di potenza attiva e reattiva dei sistemi connessi permette il futuro sviluppo di controlli di tipo “terziario”, quali funzioni di gestione ed ottimizzazione energetica della microrete in isola.

A riguardo di nuove architetture di gestione e controllo delle reti elettriche, a partire dal nuovo concetto di “Web of Cells” sviluppato nell’ambito del progetto UE ELECTRA IRP, sono state sperimentate con successo, in una logica di sistemi aggregati interoperanti, alcune funzioni di supporto alla rete elettrica quali il bilanciamento delle risorse ed il controllo adattativo delle funzioni di regolazione di tensione e frequenza.

Tutte le attività sperimentali sono state effettuate presso la Test Facility di Generazione Distribuita di RSE (DERTF, Distributed Energy Resources Test Facility), una microrete sperimentale in scala reale connessa alla rete pubblica di distribuzione in MT, che si è dimostrata un banco di prova particolarmente adeguato in molteplici applicazioni per l’implementazione, sperimentazione e validazione di nuove architetture e funzioni di controllo.

Sono infine illustrate alcune attività di integrazione nella Test Facility di nuovi dispositivi tecnologici, quali un nuovo sistema di accumulo per applicazioni stazionarie e l’installazione e la sperimentazione di strumentazione per misure dinamiche e sincronizzate dei parametri di rete mediante PMU.