Il presente Rapporto CESI A5029807 “Analisi di un caso di impiego della tecnologia HVDC mediante VSC. Individuazione dei criteri di gestione/esercizio per il sistema c.c., della strategia di controllo e di protezione” si inquadra nell’ambito del progetto RETE 21, sottoprogetto NOVARET, workpackage 1, milestone 1.8, della RICERCA di SISTEMA 2003/2005. L’argomento oggetto del lavoro è l’individuazione dei possibili criteri di gestione di un collegamento HVDC e delle prescrizioni funzionali richieste a questa tipologia di impianto. Il lavoro si riferisce al caso del potenziamento di una connessione tra un punto di generazione importante ed uno di interconnessione(e carico rilevante) in una rete di sub-trasmissione di una metropoli, per il quale la soluzione attraverso HVDC a tensione impressa costituisce una valida alternativa rispetto al cavo c.a.. Dopo una breve introduzione, nel secondo capitolo viene descritto il collegamento quadriterminale del tipo con doppio bipolo separato, costituito da due HVDC a tensione impressa in parallelo. Vengono svolte una serie di simulazioni destinate a verificare le prestazioni dinamiche e di stabilità del collegamento, sia quando entrambi i collegamenti operano da HVDC, sia quando uno dei due funziona da STATCOM. Le simulazioni condotte in questo capitolo consistono nell’applicare dei gradini ai riferimenti di potenza attiva e reattiva erogata dai convertitori allo scopo di verificare l’azione degli anelli di controllo in termini di stabilità e velocità di risposta, e l’interazione tra i due collegamenti. Il terzo capitolo riguarda la possibilità che il collegamento in c.c. partecipi alla regolazione di tensione c.a.. Questa funzionalità si ottiene attraverso un regolatore che determina la potenza reattiva di riferimento di ciascuna stazione a partire dal valore della tensione al nodo controllato. Viene dapprima descritto il sistema di controllo per la regolazione della tensione c.a., che richiede la stima della massima potenza reattiva corrispondente alla potenza transitante nel collegamento; in seguito ne viene sintetizzato il regolatore, di tipo proporzionale-integrale, attraverso il criterio di Bode. Nel seguito del capitolo vengono riportati i risultati delle simulazioni condotte per verificare la capacità di regolazione della tensione c.a.: in particolare i transitori studiati riguardano la risposta ad un gradino nel riferimento della tensione c.a. controllata, la risposta alla perdita di una linea che converge verso la sbarra del carico e la risposta alla variazione del transito di potenza attiva nei due collegamenti. Nel quarto capitolo viene indagata la capacità del sistema c.c. di modificare i flussi di potenza attiva nelle linee c.a. prossime all’impianto stesso allo scopo di evitare eventuali sovraccarichi sulle stesse in concomitanza di contingenze. Al fine di verificare questa funzionalità attraverso una simulazione, viene costruito un modello semplificato rappresentativo dell’intera rete c.a. magliata nella quale è inserito il collegamento c.c.. In particolare in questo modello, oltre ad una rete c.a. equivalente, sono presenti quattro generatori sincroni che rappresentano il nodo di generazione evidenziato nello studio, con i relativi regolatori

di tensione e di potenza attiva. Viene studiato il transitorio ottenuto modificando il transito di potenza attiva nel collegamento quadriterminale. Le simulazioni svolte hanno dimostrato che il collegamento quadriterminale, grazie all’estrema flessibilità nella gestione dei flussi di potenza attiva e reattiva, è in grado di contribuire efficacemente tanto alla regolazione della tensione c.a., quanto alla ripartizione dei flussi di potenza nella parte di rete adiacente al collegamento stesso. Infine il quinto capitolo riguarda i requisiti che l’impianto deve garantire per consentire il suo corretto e durevole funzionamento. Vengono descritte le principali prescrizioni relative alle condizioni di funzionamento dell’impianto (in condizioni stazionarie, di sovraccarico ed anche transitorie), alle sue caratteristiche di affidabilità ed al suo sistema di protezione.