I collegamenti HVDC multiterminali, basati sulla tecnologia dei convertitori a tensione impressa (Voltage Source Converter, VSC), possono risultare particolarmente flessibili ed efficaci per trasmettere ingenti quantità di energia elettrica da fonti rinnovabili.

La presente attività, sviluppata in sinergia con il progetto europeo “BEST PATHS”, esamina anzitutto il possibile rifacimento con tecnologia VSC del collegamento HVDC tri-terminale SA.CO.I.2 che unisce Sardegna, Corsica e penisola italiana: il nuovo collegamento SA.CO.I.3 è assunto in configurazione bipolare e con taglia raddoppiata a 2×300 MW.

Su un modello realistico del sistema elettrico sardo/corso (anno 2030) inclusivo dei collegamenti HVDC SA.CO.I.3 e SA.PE.I. sono state definite e implementate in ambiente DigSILENT PowerFactory® alcune funzioni di controllo dei VSC, finalizzate alla fornitura di servizi ancillari per l’esercizio stabile della rete sarda e per il supporto al ripristino in seguito a blackout: regolazione di frequenza, smorzamento delle piccole oscillazioni (tramite “Power System Stabilizer”), funzioni di black start, compensazione statica della potenza reattiva (modalità “STATCOM”).

Le simulazioni di perdita di generazione sarda hanno evidenziato che, in caso di bassa esportazione verso il continente, l’inversione rapida e continua di potenza del SA.CO.I.3-VSC può essere decisiva per contenere la sotto-frequenza entro limiti accettabili.

In caso di corto circuito sulla rete sarda, a differenza della tecnologia Line-Commutated Converter (LCC), il VSC è in grado di preservare un minimo transito di potenza anche durante il guasto con conseguente vantaggio sulla stabilità transitoria. È però necessaria un’attenta taratura dei parametri del controllo della tensione sulla sezione in continua, al fine di evitare ripercussioni sul sistema continentale. Il SA.CO.I.3-VSC può essere impiegato nella riaccensione del sistema sardo in seguito a blackout: utilizzato come risorsa di black-start, la rapidità di controllo della frequenza e la possibilità di invertire con continuità la potenza assicurano maggiori flessibilità e rapidità del ripristino rispetto ai convenzionali impianti di black start; utilizzato nell’ambito di una riaccensione tradizionale, può servire come compensatore statico per stabilizzare la tensione di una direttrice.

Il rapporto estende poi il tema delle funzioni di controllo dei collegamenti HVDC multiterminali, discutendo i requisiti posti dai grid code di ENTSOE e di National Grid (UK). Presenta quindi alcune possibili realizzazioni delle funzioni di controllo richieste dai codici di rete anche per le future reti multiterminali HVDC per la trasmissione di energia da parchi eolici offshore controllati in modo da fornire anche servizi alla rete onshore. Gli schemi di controllo sono stati implementati e verificati in un modello realistico di rete AC/DC.