La connessione di reti di distribuzione in Media Tensione (MT) mediante collegamenti in Corrente Continua (CC), sfruttando convertitori elettronici di potenza, consente di realizzare strutture di rete magliate. La flessibilità di controllo dei convertitori di potenza basati su valvole interamente controllabili permette di gestire in modo ottimale i flussi di potenza derivanti dalla presenza di quote rilevanti di Generazione Distribuita (GD) per evitare inversioni dei flussi di potenza e i problemi di esercizio che ne conseguono. Inoltre tali convertitori consentono di mitigare la propagazione dei disturbi, di tensione e frequenza, tra le reti di distribuzione interconnesse e un tale schema di magliatura non richiede necessariamente la modifica dei sistemi di protezione e di automazione usualmente utilizzati in rete. Questi convertitori possono essere anche sfruttati per una contro-alimentazione in caso di un guasto sulla linea, cui è connesso uno dei convertitori, dei carichi connessi a valle del tronco guasto, compatibilmente con la potenza di dimensionamento dei convertitori.
A valle delle rispondenze positive dello scorso anno, l’attività di ricerca si è focalizzata inizialmente sul“potenziamento” del collegamento per una potenza nominale di 5 MVA realizzato connettendo “in parallelo” due macchine uguali di potenza 2,5 MVA con pilotaggio interallacciato. Sono stati implementati modelli di simulazione dei convertitori di potenza, e relative modalità di controllo, sia per il funzionamento connesso alla rete prevalente sia in isola, delle reti di distribuzione MT, delle protezioni di rete e del controllore centrale di impianto. Mediante tali modelli sono state confermate le possibilità di gestione dei flussi di potenza e la capacità di non trasferire eventuali disturbi di tensione tra le due reti, anche nel caso di utilizzo di convertitori interallacciati.
In una seconda fase è stata invece analizzata, sempre mediante simulazioni digitali, la possibilità di contro-alimentazione dei carichi in caso di guasto in una delle reti MT. In particolare, si sono studiati e verificati:
• un controllo per funzionamento “in isola”: il convertitore genera tensioni che “inseguono” un riferimento pari alla tensione nominale di rete;
• logiche di controllo “ad alto livello”, basate sulla comunicazione, per la gestione delle diverse modalità di funzionamento dei convertitori (assorbimento/erogazione potenza, regolazione della tensione del collegamento CC, contro-alimentazione, stand by);
• la robustezza del controllo di tensione di contro-alimentazione a fronte di carichi squilibrati e attacchi e relativi trasformatori che presentano fenomeni di saturazione; • la possibilità di connessione di GD nelle porzioni di rete in isola e la capacità dei convertitori di gestire i flussi di potenza anche in condizione di contro-alimentazione.
Le simulazioni hanno confermato l’estrema flessibilità consentita nell’esercizio delle reti di distribuzione da una magliatura in CC realizzata mediante convertitori elettronici di potenza.