Oggetto del presente studio è la valutazione dell’opportunità di controllare i sistemi HVDC (High Voltage Direct Current) per supportare la generazione rotante tradizionale per la regolazione primaria di frequenza; in particolare si è valutato come realizzare la funzione d’inerzia sintetica equivalente utilizzando l’energia contenuta nel collegamento HVDC stesso.

Il lavoro si focalizza su due fronti:

• la definizione di strategie di controllo per i convertitori VSC (Voltage Source Converter) dei sistemi HVDC per l’aumento dell’inerzia virtuale del sistema, utilizzando propriamente dei condensatori installati nella sezione in corrente continua;
• la creazione di collegamenti multiterminali con sistemi HVDC tra diverse zone sincrone per stabilizzare gli scambi di potenza e gestire la propagazione dei disturbi di frequenza.

Dapprima si sono individuati possibili schemi di controllo della frequenza da applicare ai convertitori nelle reti HVDC, successivamente si è implementato per un collegamento a due terminali, in ambiente di simulazione Matlab/Simulink, un modello ideale d’inerzia sintetica basato su un controllore classico a derivata di frequenza nella rete.

Dopo aver caratterizzato il comportamento del sistema “ideale”, con un generatore ideale in grado di emulare il supporto all’inerzia, si è valutato come implementare nel sistema HVDC tale azione d’inerzia sintetica. In particolare si è scelto di considerare come energia regolante solo quella immagazzinabile nelle capacità di linea e in quelle dei convertitori della sezione c.c., con il conseguente sovradimensionamento dei condensatori di spianamento dell’HVDC.

Dai risultati delle simulazioni è emersa la fattibilità dell’attuazione del supporto all’inerzia da parte degli HVDC a condizione di avere una misura sufficientemente precisa e puntuale della derivata di frequenza e un opportuno sovradimensionamento delle capacità della sezione c.c., il cui incremento, per ottenere supporto all’inerzia per tempi significativi, non è trascurabile.

Nella fase finale dell’attività si sono svolte le prime simulazioni con un modello di sistema multiterminale (4 terminali HVDC connessi ad altrettante reti c.a.) in corrente continua (MTDC) valutando diverse condizioni di funzionamento al fine di caratterizzarlo nel funzionamento di regime prima dell’implementazione delle logiche d’inerzia virtuale più evolute.