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Metodologie di analisi di reti attive: classificazione delle reti e schemi di partecipazione delle risorse distribuite

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Metodologie di analisi di reti attive: classificazione delle reti e schemi di partecipazione delle risorse distribuite

Per condurre analisi di pianificazione ed esercizio delle reti di distribuzione, è cominciato lo sviluppo della piattaforma SARA (Strumento di Analisi di Reti Attive), che integra algoritmi per la generazione di reti artificiali, algoritmi di simulazione avanzata delle reti e di calcolo dell’Hosting Capacity (HC), di cui sono state sviluppate delle procedure di calcolo analitico. Infine sono stati sviluppati degli algoritmi per il calcolo della capability massima delle reti per la fornitura di servizi ancillari alla trasmissione.

Gli scenari al momento elaborati per lo sviluppo del sistema elettrico, delineati anche dalla Strategia Energetica Nazionale, prevedono un ulteriore incremento delle risorse di generazione connesse alla rete di distribuzione (Generazione Distribuita – GD) e la loro partecipazione al mercato per i servizi ancillari (fonti rinnovabili incluse) insieme ai carichi e ai sistemi di accumulo (collettivamente noti come DER Distributed Energy Resources). I cambiamenti attesi, sia sul lato generazione sia sul lato domanda, richiedono la rivisitazione delle metodologie di pianificazione ed esercizio delle reti di distribuzione e di valutazione ex ante dell’efficacia di tali soluzioni.

Per condurre tali analisi, è cominciato lo sviluppo del prodotto emblematico SARA (Strumento di Analisi di Reti Attive). Lo strumento integra algoritmi per la generazione di reti artificiali, algoritmi di simulazione avanzata delle reti e metodologie di calcolo dell’Hosting Capacity (HC). Lo strumento è stato utilizzato per analizzare un insieme di reti artificiali generate con caratteristiche differenti. Le analisi hanno permesso di dimostrare che la piattaforma permette di quantificare l’efficacia dei vari sistemi di controllo e di determinare le correlazioni tra i parametri delle reti (es. impedenze…) e i valori di HC. Dai parametri elettrici con correlazioni maggiori sono state sviluppate delle procedure di calcolo analitico della HC. Le equazioni analitiche mostrano una correlazione molto lineare coi valori di HC delle simulazioni numeriche e perciò possono essere utilizzate per semplificare il calcolo della HC.

Per quanto riguarda i servizi ancillari che le risorse distribuite devono fornire al sistema elettrico, a partire dai risultati del progetto europeo SmartNet, si evince come il DSO (o un attore che ha a disposizione le stesse informazioni) è l’unico in grado di verificare che le offerte presentate dalle DER rispettino i vincoli tecnici della rete di distribuzione. Inoltre, lo scambio di potenza in cabina primaria può essere fortemente influenzato dal sistema di controllo adottato dal DSO. Per questi motivi sono stati sviluppati dei metodi per il calcolo della capability massima di una rete di distribuzione. Questi metodi permettono di quantificare rapidamente la capability massima disponibile in diverse condizioni di controllo e determinare gli effetti delle risorse (es. generatori, trasformatori…) e delle modalità di controllo (es. locale, centralizzato…).

Da queste elaborazioni numeriche si trova ad esempio che i controlli locali, pur aumentando la capability attiva, possono ridurre la capability reattiva e che la gestione del rapporto di trasformazione in cabina primaria, pur non modificando direttamente attivo o reattivo, riveste un ruolo fondamentale, soprattutto in presenza dei sistemi di controllo locali.

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