Connessione di un impianto eolico off-shore alla rete di trasmissione nazionale: valutazione delle problematiche e simulazioni dinamiche

In questo elaborato si sono studiati i principali aspetti e problematiche per la connessione di un parco eolico off-shore alla rete di trasmissione nazionale. Il parco eolico è composto da 35 aerogeneratori di grossa taglia (3,6 MW ciascuno) per un totale di 126 MW nominali. Tramite una stazione di trasformazione a mare la tensione è portata a 150 kV, tensione con la quale si trasmette l’energia elettrica attraverso un cavo lungo 47,3 km. Adottando una trasmissione in corrente alternata il cavo può essere fonte di criticità. Gli aerogeneratori inoltre sono del tipo a velocità variabile con un convertitore di frequenza che li interfaccia alla rete. Tale convertitore è l’elemento elettrico chiave che implementa i controlli sia nel funzionamento normale che in funzionamento perturbato. Per verificare le condizioni di normale esercizio dapprima si è impostata una rete e fatte simulazioni dei flussi di potenza con il programma di simulazione numerica per reti elettriche Neplan®. Queste simulazioni hanno permesso di avere un’idea delle grandezze in gioco e non hanno evidenziato problemi particolari. Successivamente, con un modello dell’aerogeneratore fornito dal costruttore, sono state eseguite simulazioni statiche e dinamiche con il programma DIgSILENT PowerFactory®, analogo a Neplan. Nelle simulazioni statiche (flussi di potenza) sono stati considerati principalmente i modi di regolazione del convertitore di frequenza ed è stata elaborata una proposta di compensazione reattiva. Nelle simulazioni dinamiche si è considerata la stabilità dell’aerogeneratore in caso di guasto e il comportamento del convertitore, che permette anche un supporto della rete in caso di corto circuiti. Si è verificato così che l’impianto può rispettare le principali prescrizioni richieste da Terna per la connessione alla rete di trasmissione