Questa tesi sviluppa una procedura automatizzata per il dimensionamento del filtro di interfaccia LC e per la sintesi dei parametri di controllo di un convertitore grid-forming (GFM) basato su Virtual Synchronous Machine (VSM), con l’obiettivo di ottenere un workflow replicabile e coerente per applicazioni di integrazione in rete. L’architettura di controllo considerata è gerarchica e comprende: anello di corrente, anello di tensione, regolazione VSM per la generazione dei riferimenti di frequenza/angolo e un anello dedicato alla regolazione della potenza reattiva e della tensione al punto di connessione. La metodologia proposta integra criteri di progetto in regime sinusoidale e in dominio della frequenza per la selezione dei parametri del filtro LC e per l’impostazione dei guadagni dei controllori, con verifiche di stabilità e robustezza basate su un modello linearizzato del sistema. Come riferimento per la parametrizzazione e la valutazione del comportamento locale al punto di connessione, viene adottato il benchmark IEEE 9-bus system, impiegando un equivalente di rete al PCC per rappresentare condizioni operative e diversi livelli di forza di rete. Il risultato principale della tesi è la definizione di una procedura di dimensionamento automatica che consente di esplorare in modo sistematico lo spazio dei parametri del filtro e del controllo, riducendo tempi e iterazioni tipici della taratura manuale e fornendo una base solida per successive estensioni e validazioni su scenari più complessi.

Analisi di stabilità ai piccoli segnali e dimensionamento del controllore per inverter Grid-Forming.

MORO, ALBERTO
2025/2026

Abstract

Questa tesi sviluppa una procedura automatizzata per il dimensionamento del filtro di interfaccia LC e per la sintesi dei parametri di controllo di un convertitore grid-forming (GFM) basato su Virtual Synchronous Machine (VSM), con l’obiettivo di ottenere un workflow replicabile e coerente per applicazioni di integrazione in rete. L’architettura di controllo considerata è gerarchica e comprende: anello di corrente, anello di tensione, regolazione VSM per la generazione dei riferimenti di frequenza/angolo e un anello dedicato alla regolazione della potenza reattiva e della tensione al punto di connessione. La metodologia proposta integra criteri di progetto in regime sinusoidale e in dominio della frequenza per la selezione dei parametri del filtro LC e per l’impostazione dei guadagni dei controllori, con verifiche di stabilità e robustezza basate su un modello linearizzato del sistema. Come riferimento per la parametrizzazione e la valutazione del comportamento locale al punto di connessione, viene adottato il benchmark IEEE 9-bus system, impiegando un equivalente di rete al PCC per rappresentare condizioni operative e diversi livelli di forza di rete. Il risultato principale della tesi è la definizione di una procedura di dimensionamento automatica che consente di esplorare in modo sistematico lo spazio dei parametri del filtro e del controllo, riducendo tempi e iterazioni tipici della taratura manuale e fornendo una base solida per successive estensioni e validazioni su scenari più complessi.
2025
Small signal stability analysis and controller sizing for Grid-Forming inverters.
GFM
Controllore
VSM
Small-signal
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