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rapporti - Deliverable

Analisi di stabilità del modello non lineare di microreti caratterizzate da alta penetrazione di generazione distribuita

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Analisi di stabilità del modello non lineare di microreti caratterizzate da alta penetrazione di generazione distribuita

L’elevata penetrazione di generazione da fonte rinnovabile porta a una riduzione dell’inerzia di rete, e ad una conseguente riduzione della sua capacità di ripristinare il funzionamento nominale a seguito di disturbi e contingenze esterne. Per questo motivo è importante studiare tecniche di controllo innovative per i convertitori elettronici di potenza, in modo che questi possano contribuire alla stabilità e all’aumento della resilienza della rete. In questo rapporto vengono descritti i principali approcci trattati in letteratura e vengono discussi i loro limiti e proprietà.

Negli ultimi decenni si sta assistendo a una sempre maggiore penetrazione di generazione da fonti rinnovabili interfacciata alla rete tramite convertitori. Via via che la generazione da macchine rotanti viene sostituita, l’inerzia del sistema si riduce, e, con essa, si riduce la capacità del sistema di ripristinare la condizione operativa nominale a seguito di disturbi e contingenze. I convertitori della generazione distribuita dovranno essere sempre più in grado di sostenere la rete, generare riferimenti di tensione, alimentare correnti di corto circuito e possibilmente fornire anche servizi di black start.

Per questo motivo, si sta dedicando una sempre crescente attenzione allo sviluppo di tecniche di controllo innovative per convertitori. Se è vero infatti che dal punto di vista fisico i convertitori portano ad una riduzione dell’inerzia e tendono a destabilizzare la rete, è vero anche che controbilanciano questa loro caratteristica con una totale controllabilità. Attraverso lo sviluppo di controlli adeguati i convertitori possono quindi esibire comportamenti molto vari, e portare benefici e supporto per la rete. In questo rapporto vengono descritti i principali strumenti matematici alla base dell’analisi di stabilità e alcune delle tecniche di controllo di convertitori più studiate della letteratura, concentrandosi in particolare sulle relative proprietà dinamiche. Tra le proprietà di interesse dell’analisi vi è la risposta dinamica per grandi perturbazioni dall’equilibrio, la capacità di black start, e la possibilità di operare in modalità plug and play.

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