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rapporti - Deliverable

Descrizione di tecnologie innovative per l’esercizio di reti attive

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Descrizione di tecnologie innovative per l’esercizio di reti attive

Il presente documento è stato redatto nell’ambito del progetto “Ricerche su Reti Attive, Generazione Distribuita e Sistemi di Accumulo – Ricerche su reti attive (Smart Grids)” definito nell’Accordo Triennale tra il Ministero dello Sviluppo Economico e E.R.S.E. S.p.A. firmato il 29 Luglio 2009. L’attuale contesto evolutivo della rete di distribuzione vede il diffondersi di un numero crescente di piccoli generatori collegati a fonti rinnovabili che, per la naturale variabilità della propria produzione, possono causare problemi di esercizio nella rete di distribuzione. Gli ostacoli di natura tecnica ad una larga penetrazione della generazione distribuita possono essere superati adottando nuove strutture di rete e tecnologie di controllo innovative. Fra questi assume particolare rilevanza il concetto di microrete, definita come una rete di distribuzione di bassa tensione con presenza di generatori, carichi e dispositivi di accumulo connessa in un solo punto alla rete di distribuzione prevalente. Le microreti sono concepite come sistemi di distribuzione semi autonomi in grado di soddisfare il loro carico locale e di scambiare potenza con la rete di più alto livello in modo controllato. Operano prevalentemente connesse alla rete di distribuzione ma possono essere progettate con la possibilità di passare automaticamente al funzionamento autonomo, in isola, quando insorgono problemi sulla rete prevalente, e riconnettersi ad essa successivamente quando i problemi sono risolti. Per la gestione della transizione al funzionamento in isola e il mantenimento dei corretti valori di fornitura di tensione e frequenza a fronte di variazioni di generazione e carico non controllabili, è necessario disporre di meccanismi automatici di controllo locale dei generatori controllabili e dei dispositivi di accumulo presenti nella microrete, in grado di agire autonomamente e con rapidità in risposta alle variazioni di assetto della rete. Nel documento sono prese in considerazione le funzionalità di controllo locale dei generatori che consentono loro di contribuire alla regolazione della tensione e della frequenza di una microrete, particolarmente nel funzionamento in isola. Considerando il fatto che nella maggioranza dei casi i generatori distribuiti sono collegati alla rete per mezzo di inverter di interfaccia, tali funzionalità sono normalmente realizzate dal controllore dell’inverter. Nel capitolo 1, dopo la descrizione di alcuni requisiti di esercizio di una microrete con generazione distribuita, viene esaminato il meccanismo di funzionamento del controllo droop da un punto di vista sistemistico, applicandolo al caso di una microrete. Per lo studio dei criteri di configurazione dei parametri di droop dei generatori, al fine di garantire un corretto esercizio della microrete anche nel funzionamento in isola, viene successivamente descritto un modello di calcolo che consente di verificare l’evoluzione dei punti di lavoro statici di più generatori all’interno di una microrete. Il capitolo 2 presenta alcuni modelli di simulazione per l’inverter di interfaccia alla rete dei generatori, mirati alla rappresentazione essenziale del comportamento dinamico per quanto riguarda l’interazione del generatore con la rete elettrica di distribuzione. Tali modelli possono essere utilizzati per lo studio in regime dinamico di microreti con più generatori dotati di controllo droop.

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