Il sistema elettrico sta affrontando le sfide poste dalla diffusione della generazione distribuita (GD)soprattutto da fonte rinnovabile non programmabile, e dall’elettrificazione degli usi finali (veicolielettrici-EV, in particolare). Tale evoluzione richiede di definire strumenti per individuare le migliorisoluzioni in grado di garantire che la rete continui a fornire un servizio di qualità e continuità adeguate.Nel periodo di riferimento è stato innanzi tutto sviluppato un metodo innovativo per il calcolodell’Hosting Capacity di reti attive. Il metodo proposto è basato su un approccio stocastico, e consentedi valutare una molteplicità di scenari, al fine di condurre valutazioni più esaustive su quella che èl’attuale performance di una rete di distribuzione in termini di impatto della GD. Dall’estrazione deirisultati puntuali, e soprattutto del rischio di violazione dei vincoli di rete, è possibile estrarre una curvadi probabilità per cui un determinato valore di generazione totale (somma delle potenze contrattualidegli impianti che possono essere eserciti in rete) corrisponde al valore di massima GD installabile.Per valutare l’efficacia di un sistema di controllo di una rete di distribuzione è, inoltre, necessariocondurre valutazioni esaustive del suo funzionamento. In particolare è necessario:• Valutarne la risposta a piccole variazioni degli ingressi;• Determinarne il funzionamento in tutte le condizioni di rete.Il primo punto nasce dall’esigenza di determinare la stabilità del sistema di controllo per piccolevariazioni degli ingressi e per determinare e quantificare i parametri più influenti nel processo diottimizzazione di una rete di distribuzione. Il secondo serve a valutare i limiti di funzionamento delsistema di controllo e per verificarne la stabilità nelle condizioni di funzionamento nel normaleesercizio, ma anche nelle condizioni critiche. I metodi permettono perciò di individuare quali siano iparametri e gli stati di funzionamento della rete elettrica che devono essere maggiormente monitorati pergarantire il buon funzionamento del sistema. A tal fine sono state sviluppate delle procedure per l’analisi di sensitività delle uscite (in genere set pointdi tensione dei trasformatori e di potenza delle risorse controllabili) in funzione degli ingressi di unalgoritmo di ottimizzazione. Tali procedure sono state applicate a un algoritmo di controllo sviluppatonei precedenti periodi di ricerca e validate anche da considerazioni analitiche. Questo ha permesso diestendere le conclusioni ottenute a un generico sistema di controllo. Le procedure sono state costruiteappositamente semplici, in modo che non siano necessari algoritmi complessi e siano così fruibili daqualsiasi operatore. Nonostante la semplicità la procedura permette di estrarre molte informazioni dallarete di distribuzione, anzi la semplicità permette di interpretare facilmente i risultati utilizzati e permettel’applicazione con qualsiasi sistema di controllo.I metodi sono stati applicati per condurre analisi generali di sensitività sui profili di potenza in ingressoalla rete elettrica, ma sono stati utilizzati anche in due applicazioni più particolari. Per prima cosa imetodi sviluppati sono stati applicati per determinare l’influenza delle previsioni sul funzionamento diun sistema di accumulo, elemento sempre più importante nel sistema elettrico, ma di cui si conosconoancora poco le modalità di esercizio. Infine i metodi sono stati applicati per determinare l’effettodell’incertezza dei parametri elettrici sulle uscite. Infatti, solitamente, le analisi si concentrano solo suiprofili di potenza, mentre considerano i parametri elettrici come fattori noti. Si è però mostrato comeinvece i parametri elettrici possono influenzare fortemente il controllo ed è necessario tener conto delleincertezze associate nell’esercizio della rete.Le analisi di sensitività possono essere inoltre estese ad altri parametri (es. il rapporto tra le variecomponenti dei carichi ZIP, il fattore di potenza o i parametri delle curve di droop), ma per limiti ditempo si lasciano a future analisi queste valutazioni. In ogni caso le analisi condotte riassumono iprincipali parametri di funzionamento delle reti di distribuzione.Le analisi di sensitività hanno poi permesso di condurre importanti valutazioni sul monitoraggio dellereti. Come si è detto le analisi di sensitività permettono di individuare quali siano i parametri e le zonedella rete che influenzano maggiormente un sistema di controllo. Applicando le analisi in quest’ottica aun sistema di controllo esse permettono di individuare le variabili che richiedono un maggioremonitoraggio. A tal fine sono state condotte sia valutazioni analitiche semplici, che esempi numericitramite l’algoritmo di ottimizzazione a disposizione, che hanno permesso di stilare delle regole per ilposizionamento ottimo di sistemi di misura per un sistema di controllo.In particolare si è studiata nel dettaglio la correlazione tra la posizione di misure di tensione e ilcontrollo di tensione e la posizione di misure di corrente per il controllo dei sovraccarichi. Si è cosìdimostrato come un buon posizionamento degli apparati di misura può determinare un buon controllodella rete di distribuzione anche in assenza di uno state estimator efficace (algoritmo che determina lostato della rete). Inoltre si è mostrato come, all’interno di una catena di controllo, le prestazioni di unostate estimator devono essere correlate all’algoritmo di controllo utilizzato. Infatti, non è necessario chelo state estimator determini lo stato dell’intero sistema, ma solo dei punti che influenzano le uscite delsistema di controllo.Le valutazioni teoriche sopra riportate sono state validate in campo grazie a due progetti: lasperimentazione di Acea Distribuzione nell’ambito della delibera 39/10, e il progetto Grid4EU. Inparticolare, le analisi di sensitività hanno permesso di affinare i parametri del sistema di controllo,garantendo una maggiore stabilità ed efficacia. Le analisi sulle misure hanno invece permesso diposizionare in maniera ottima i sistemi di misura, verificando in campo il corretto funzionamento delsistema. Infine, i progetti (i cui dettagli sono riportati nei rispettivi documenti ufficiali) hanno permessodi evidenziare quali siano le maggiori problematiche che bisogna affrontare per avere un sistema dicontrollo centralizzato affidabile ed efficace.