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rapporti - Deliverable

Sperimentazione e analisi del comportamento di un controllore locale di inverter con funzionalità di droop per il funzionamento in isola di una microrete

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Sperimentazione e analisi del comportamento di un controllore locale di inverter con funzionalità di droop per il funzionamento in isola di una microrete

Il presente Rapporto è parte integrante della documentazione delle attività di Ricerca di Sistema previste dal “Piano Annuale di Realizzazione 2008” prot. CESI RICERCA 08002569 (Aprile 2008) nell’ambito del progetto “Sviluppo e sperimentazione di sistemi di gestione di microreti” (Area “Trasmissione e Distribuzione”) e costituisce un Rapporto aggiuntivo al Deliverable 4.2. Nel rapporto è descritta l’attività svolta nel 2008 relativamente al controllo di un inverter con funzionalità di droop presente nella Test Facility di Generazione Distribuita di CESI RICERCA. Per tale inverter, di cui sono disponibili due esemplari associati a dispositivi di accumulo, rispettivamente con batterie al piombo e Zebra, si era sviluppato nel corso del 2007 un modello di simulazione dettagliato al fine di facilitare il lavoro di verifica dei limiti e delle criticità del controllo locale di tipo droop cui tale convertitore è dotato. Con il supporto di questo modello, nel 2008 sono state condotte verifiche sperimentali sul comportamento reale del controllore locale dell’inverter in diverse situazioni di esercizio. L’attività congiunta di simulazione e sperimentazione e il continuo confronto fra i rispettivi risultati ha permesso di affinare alcune parti del modello e di guidare l’impostazione dei principali parametri di configurazione di macchina in modo da garantirne il funzionamento anche nelle situazioni più critiche, fra cui il passaggio della microrete al funzionamento in isola. L’attività prevalente ha riguardato la messa a punto del controllore di tipo droop e dei suoi parametri di configurazione per garantire la funzionalità della microrete durante la transizione all’isola e nel mantenimento del funzionamento in questa condizione. Il comportamento del regolatore è controllato da una matrice di coefficienti che consente il disaccoppiamento delle regolazioni di tensione e frequenza, che altrimenti sarebbero interagenti, e permette di configurare la sensibilità del controllo ai segnali di errore. Per ottenere un funzionamento del dispositivo di accumulo in grado di sostenere la microrete nel funzionamento in isola e nella transizione a questo stato, si è lavorato all’ottimizzazione dei valori della matrice di droop arrivando a definire un nuovo insieme di coefficienti. Con queste nuove impostazioni è stato possibile eseguire con successo la transizione della microrete al funzionamento in isola e mantenere questa condizione, compatibilmente con lo stato di carica delle batterie, garantendo la continuità di alimentazione del carico. Nel documento, dopo una descrizione delle modifiche apportate al modello dell’inverter (capitolo 2), viene riportata l’analisi effettuata per il dimensionamento dei coefficienti del controllore (capitolo 3) e infine i risultati ottenuti mediante simulazione e dalla sperimentazione in campo.

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