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Implementazione di un modello di High Voltage Direct Current (HVDC) nel codice EMTDC

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Implementazione di un modello di High Voltage Direct Current (HVDC) nel codice EMTDC

Recently updated on Aprile 7th, 2021 at 01:44 pm

Nella presente relazione viene descritto il modello digitale implementato mediante programma EMTDC del sistema di trasmissione in corrente continua ad alta tensione (HVDC) denominato SACOI. I dati sono stati per la maggior parte desunti sia dai dati reali del SACOI, sia da dati già disponibili per un analogo modello sviluppato in anni trascorsi mediante il programma ATP. La necessità di passare all’utilizzo di EMTDC si giustifica per i seguenti motivi: • il programma dispone di un input grafico particolarmente efficace che rende più rapida la messa a punto del modello e riduce la possibilità di errori di input; • è concepito fondamentalmente per la simulazione di circuiti elettronici di potenza (diodi, tiristori, IGBT ecc.), con un’ampia libreria di "oggetti" già pronti; • utilizza modalità di calcolo più precise ed in grado di limitare il pericolo di insorgenza di oscillazioni numeriche; tale obiettivo è raggiunto mediante algoritmi di interpolazione con cui calcolare il preciso istante di tempo associato ad un determinato evento (ad es. il passaggio per lo zero della corrente nelle valvole a tiristori), indipendentemente dal passo di calcolo prescelto. Tale funzionalità consente di risolvere numericamente le equazioni del circuito elettrico esattamente in quel determinato istante e non al passo di calcolo immediatamente successivo. Tale funzione è particolarmente significativa per la simulazione di quei sistemi elettrici in cui sono presenti apparecchiature basate sull’elettronica di potenza. Infatti, nell’ambito dell’attività “QUAFOR”, e della precedente scheda SIFLEQUA, sono stati infatti realizzati nel codice EMTDC i modelli digitali di: • sistemi di trasmissione in corrente continua dell’energia elettrica (sia biterminale che multiterminale) che impiegano convertitori a tensione impressa (Voltage Source Converter), le cui valvole statiche sono semiconduttori del tipo IGBT (rapporti CESI A0/021268, A0/042999 e A0/042271); • un dispositivo tipo UPFC (Unified Power Flow Controller), in grado di controllare i flussi di potenza attiva e reattiva lungo una linea in cui è inserito (rapporto CESI A1/021343). Nella relazione si fa anche cenno alle logiche di controllo che sovraintendono al funzionamento dell’intero sistema e a determinate funzioni necessarie per attuare il controllo medesimo. Anche in tal senso il programma EMTDC, con delle funzioni "built-in", appare di più semplice utilizzo rispetto al programma ATP. Si fa presente, tuttavia, che la versione di EMTDC utilizzata in questa fase dello studio, ha mostrato delle criticità in termini di probabili “bachi” insiti nel programma stesso inerenti l’ottimizzazione dell’ordinamento dei “nodi” del sistema simulato. Tali errori hanno innanzitutto resa necessaria una semplificazione dei modelli di linea c.c. ed in secondo luogo non hanno permesso la simulazione del sistema nella sua globalità. Sono stati invece testati i singoli moduli componenti forzando le grandezze di input e verificando che le grandezze di output fossero quelle attese. A detta del Manitoba HVDC Research Center (Canada), autore del programma, tali errori dovrebbero essere stati eliminati nella versione successiva. In ogni caso, la modellizzazione del SACOI con EMTDC può considerarsi come un necessario passo intermedio – grazie al quale sarà possibile eseguire test di confronto col precedente modello ATP – verso la realizzazione di un modello HVDC flessibile, in grado di essere adottato con sufficiente facilità anche per altri sistemi.

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