La crescente produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili e la necessità di gestire i flussi di potenza per offrire servizi ancillari alla rete richiede una rivisitazione delle reti di distribuzione che possono trarre dei vantaggi dall’adozione di porzioni o maglie in corrente continua. Tutto questo è supportato anche dai miglioramenti occorsi nell’ultimo periodo dai convertitori di elettronica di potenza che interfacciano sistemi di generazione da fonte rinnovabile, sistemi di accumulo e una quota crescente di carichi e che possono essere ridotti e semplificati dall’adozione di una rete di distribuzione in corrente continua, portando dei vantaggi al sistema anche dal punto di vista energetico.

In tale contesto è fondamentale da un lato studiare delle strutture di rete in c.c. che comprendano impianti a fonte rinnovabile, sistemi di accumulo e convertitori d’interfaccia con le reti c.a. che necessitino di adeguate funzioni di controllo, e dall’altro di verificare l’effettivo risparmio energetico di differenti tipologie di utenze in bassa tensione, quando alimentate in corrente continua.

L’attività svolta e descritta nel documento ha riguardato principalmente:
– lo sviluppo, l’implementazione e la sperimentazione del controllo gerarchico di una rete di distribuzione in corrente continua. Tale struttura è basata su tre livelli, dove il livello 1 definisce le regolazioni di ciascun componente al fine di mantenere un funzionamento stabile dell’intero sistema, il livello 2 ripristina, a seguito di transitori di rete, le tensioni nei diversi nodi e le potenze dei diversi dispositivi e il livello 3 permette la gestione coordinata dei diversi componenti della microrete per soddisfare vincoli tecnici ed economici;

– l’analisi dei risparmi ottenibili dall’adozione di reti di distribuzione in corrente continua in sostituzione di reti in corrente alternata all’interno delle abitazioni. A tale scopo, questa prima fase dell’attività ha riguardato lo sviluppo di un’utenza domestica tipo, da utilizzare come benchmark per il confronto tra reti in corrente continua e reti in corrente alternata e sulla definizione dei criteri di calcolo per valutare le perdite causate dagli stadi di raddrizzamento presenti all’interno dei carichi domestici e le perdite causate dagli stadi di conversione c.c./c.a. di impianti fotovoltaici, sistemi di accumulo e sistemi per la connessione alla rete.