L’attività di ricerca descritta nel presente documento riguarda lo sviluppo di uno strumento di cosimulazione di reti di distribuzione attive e la predisposizione di adeguati esempi di applicazione.
Nella prima parte dell’attività si sono implementati nel sistema di co-simulazione i modelli delle risorse energetiche distribuite e della rete elettrica di distribuzione attiva, nonché i sistemi per la gestione e il controllo della microrete, con particolare riferimento alle architetture dell’Energy Management System (EMS) e dei sistemi di comunicazione.
Nella seconda parte dell’attività di ricerca ci si è focalizzati sulla predisposizione di esempi applicativi. In particolare, si è inteso dimostrare con esempi pratici l’importanza della co-simulazione nella gestione e pianificazione della rete di distribuzione futura, evidenziando i vantaggi del suo impiego e le difficoltào l’impossibilità ad ottenere gli stessi risultati con approcci tradizionali disgiunti.
Il software sviluppato permette di simulare congiuntamente una rete elettrica di distribuzione in MT o BT, considerando diverse tipologie di sistemi ICT (in particolare reti wireless WiMAX e Wi-fi) associati al sistema di controllo; esso consente di visualizzare le principali grandezze elettriche (P,Q,V,) associateai vari nodi del sistema elettrico studiato. Il software può essere utilizzato sia per valutare situazioni di gestione del sistema elettrico su intervalli di tempo di durata scelta dall’utente, sia per studi di pianificazione e analisi dell’affidabilità della rete di comunicazione nel lungo periodo (es. 1 anno), ipotizzando scenari di variazione dei carichi e della generazione secondo le metodologie sviluppate nelprogetto ATLANTIDE, che prevedono diversi scenari di crescita dei carichi/generatori, al fine di valutare differenti opzioni di sviluppo delle reti sotto analisi.
Lo strumento di co-simulazione è stato sviluppato con l’obiettivo di realizzare uno strumento basato sull’utilizzo di software open source gratuiti e di facile reperibilità e accessibilità, nonché di comune utilizzo nell’ambito della simulazione di sistemi elettrici e di sistemi di comunicazione (sono stati usati isoftware OpenDSS per la rete elettrica e ns-2 per l’ICT, coordinati mediante MATLAB, impiegato anche per implementare l’ottimizzatore di rete). Per l’introduzione dei dati è stata utilizzata la struttura dell’archivio telematico del progetto ATLANTIDE.
Il tool si presta ad essere impiegato per analizzare casi di studio di reti di distribuzione attive e Smart MicroGrid, che prevedano una gestione attiva della rete (possono essere studiati prevalentemente glieventi legati alla gestione dei sovraccarichi e delle violazioni dei limiti di tensione), con regolazione dei flussi di potenza attiva e reattiva e telecontrollo delle risorse energetiche distribuite e dei carichi da parte del distributore, e permette di evidenziare l’influenza del sistema di telecomunicazione (latenze medie, errori di comunicazione ecc.) e la sua efficacia nella realizzazione di azioni di controllo tipiche della gestione di Smart Grid.