La rete elettrica di distribuzione è in continua evoluzione grazie anche allo sviluppo di sistemi di gestione e controllo sempre più evoluti che permettono di massimizzare la presenza di generazione distribuita e da fonti rinnovabili, garantendo standard adeguati in termini di affidabilità, sicurezza e qualità del servizio. Per assicurare la corretta gestione e controllabilità di queste reti sono necessarie molteplici misure. Le reti

di distribuzione sono però caratterizzate da poche misure fornite da apparati installati in punti critici della rete.

Date queste premesse, l’attività di ricerca descritta in questo documento ha lo scopo di sviluppare gli strumenti software necessari per migliorare l’osservabilità della rete di distribuzione attraverso l’utilizzo di misure effettuate da Phasor Measurement Unit (PMU). In particolare, l’attività riguarda lo sviluppo di metodi per la stima dello stato della rete, la stima dei parametri di rete, l’identificazione del funzionamento in isola, la ricostruzione topologica e il posizionamento ottimale delle PMU.

Sono stati quindi sviluppati e verificati in ambiente di simulazione metodi per la stima dello stato della rete basati su misure sincrofasoriali. La natura di tali misure e la possibilità di utilizzare grandezze in forma cartesiana permettono di poter riscrivere un modello lineare della rete con conseguente vantaggio dal punto di vista computazionale. La stima dello stato può essere infatti effettuata attraverso metodi ai minimi quadrati senza la necessità di effettuare una linearizzazione del sistema. Come evidenziato dalle simulazioni eseguite, tali metodi permettono di compensare eventuali errori di misura ottenendo stime dello stato vicine ai valori reali delle grandezze di rete.

Sono stati inoltre sviluppati dei metodi per l’identificazione della topologia di rete e per la stima delle impedenze di rete. Basati anch’essi su metodi ai minimi quadrati, permettono, come dimostrato dalle simulazioni e dai risultati delle prove sperimentali, di monitorare correttamente le grandezze di rete garantendo dunque l’utilizzo di parametri correttamente aggiornati per la stima dello stato.

Infine, è stata messa a punto una metodologia necessaria per il posizionamento ottimo delle PMU tenendo conto della presenza di nodi a iniezione nulla, della ridondanza delle misure, del numero di canali limitato per ciascuna PMU, del cambio di assetto della rete e del monitoraggio di alcuni nodi della rete con lo scopo di individuare il funzionamento in isola e stimare l’impedenza delle linee che interconnettono due nodi.