Il rapporto presenta gli sviluppi svolti in sinergia con i progetti europei FP7 AFTER (A Framework for electrical power sysTems vulnerability identification, dEfense and Restoration) e iTESLA (Innovative Tools for Electrical System Security within Large Areas), finalizzati alla valutazione di sicurezza e rischio di esercizio dei sistemi elettrici in presenza di incertezze.
La prima parte del rapporto è dedicata all’approccio AFTER. L’attività RdS precedente ha sviluppato una metodologia probabilistica per la valutazione del rischio “globale” di esercizio dei sistemi elettrici. La metodologia definisce modelli probabilistici delle minacce e delle vulnerabilità dei componenti, identifica le possibili contingenze sul sistema elettrico e le relative probabilità; valuta la risposta del sistema alle contingenze, utilizzando anche un simulatore di cascading; definisce indici di impatto e dirischio di esercizio.
Nel periodo di riferimento è stata definita una procedura per definire le contingenze di rete in termini “dinamici”, ossia considerando diverse possibili sequenze di intervento delle protezioni (primarie o di back up), a parità di guasto iniziatore. Successivamente sono stati definiti indici di impatto, e corrispondentemente di rischio, dinamici, che descrivono l’esposizione del sistema a fenomeni di instabilità di angolo e di tensione. In particolare sono definiti indici di instabilità di angolo e di tensione come misure integrali delle deviazioni tra le grandezze d’interesse del sistema (angoli di rotore delle macchine, tensioni ai nodi) e dei valori di soglia delle stesse (centro di inerzia del sistema, soglie dimassima e minima tensione).
Gli sviluppi metodologici sono stati implementati arricchendo le potenzialità di analisi degli strumenti realizzati nelle precedenti attività RdS, ossia il prototipo PRACTICE (Probabilistic Risk Assessment andControl of Transmission and Information infrastruCtures in the Electric system), che implementa le metodologie di valutazione del rischio, e l’ambiente ISAP (Integrated Security Assessment Platform) per l’integrazione di strumenti di analisi della sicurezza, nel quale PRACTICE è inserito.
Il prototipo di valutazione del rischio, potenziato come sopra descritto, è stato quindi estesament eapplicato a due reti test, considerando diversi punti di lavoro e scenari di minaccia. Le reti in esame sono la rete IEEE RTS 1979 ed un modello della rete di trasmissione di altissima tensione (AAT) della Sicilia. L’obiettivo dell’analisi è stato quello di mostrare come lo strumento sia in grado di valutare il livello di sicurezza in termini di rischio globale, per i diversi stati di esercizio soggetti a diversi scenaridi minaccia, considerando anche le incertezze sia sulla risposta del sistema alle contingenze (scatti intempestivi dovuti a “hidden failures”, ritardo di intervento degli operatori), sia sullo stato iniziale del sistema (a causa degli errori di previsione sulle rinnovabili e sul carico).
Il rapporto descrive nella seconda parte gli sviluppi del progetto iTESLA per l’analisi “in linea” della sicurezza di grandi sistemi elettrici, tenendo conto congiuntamente dei fenomeni dinamici e delle incertezze previsionali. L’attività del periodo PAR è stata focalizzata sulle funzioni di pre-trattamento dei dati reali di forecast e snapshot, provenienti dai TSO, necessari allo strumento per la definizione di un modello degli errori previsionali. Sono state elaborate alcune soluzioni, le più complesse delle quali riguardano il riempimento delle lacune (gap) nei dati. I metodi adottati si basano sull’uso di distribuzioni condizionate gaussiane, oppure di “misture” gaussiane, o ancora utilizzano tecniche di interpolazione lineare.