In seguito al notevole incremento di installazioni di impianti di generazione alimentati da fonti rinnovabili e alla contestuale riduzione nell’utilizzo degli impianti di generazione convenzionali, l’Autorità di Regolazione per Energia Reti e Ambiente (ARERA) ha approvato la Delibera 300/2017/R/eel che costituisce la prima apertura del mercato per il servizio di dispacciamento alla “domanda elettrica”, alle unità di produzione da fonti rinnovabili e ai sistemi di accumulo. In tale contesto, è fondamentale sviluppare funzioni di controllo che permettano anche ai sistemi eolici e fotovoltaici di partecipare, in particolare, alla regolazione di frequenza.

Questo rapporto presenta, dapprima, una strategia di controllo predittivo basato su modello (Model Predictive Control) al fine di abilitare una unità di produzione composta da generatori eolici e sistemi di accumulo elettrochimico a svolgere il servizio di inerzia sintetica. La strategia è stata progettata per ridurre al minimo l’impatto sul sistema elettrico del ripristino delle condizioni iniziali dei generatori eolici, dopo aver erogato un supporto per sotto-frequenza: ripristino che, di norma, comporta l’insorgenza di una ulteriore perturbazione di frequenza (effetto rebound). A seguire, il rapporto propone una strategia di controllo per consentire a sistemi di generazione fotovoltaici stand-alone di fornire un servizio di regolazione della frequenza a salire. Tale servizio è garantito impostando un funzionamento dell’impianto che prevede di mantenere, in assenza di squilibri di frequenza, un margine rispetto alla massima potenza disponibile (funzionamento in de-loading).

Entrambi i controllori proposti sono stati testati mediante simulazione digitale, al fine di mostrarne l’efficacia nel contenere lo scostamento della frequenza di rete in caso di perturbazioni significative. Lo scopo finale dell’attività del progetto triennale di ricerca è di verificare le logiche di controllo sviluppate anche mediante simulazione HIL (Hardware in the Loop).